进程间通信 -- 各种通信方式的一方天地

真是个好问题

今天突然被 ==“不同场景下该如何选择进程间通信方式？”==给噎着了，这我还真没认真想过，以前只知道说它们都是什么？为什么？怎么用？还真没想过什么时候用谁？这个问题。

管道

在shell中管道用“|”表示。管道的历史很悠久了。

可以理解为内存中的一个缓冲区，用于将某个进程的数据流导入，由某一个进程导出，实现通信。

这种管道是没有名字，所以「|」表示的管道称为匿名管道，用完了就销毁。

注意，这个匿名管道是特殊的文件，只存在于内存，不存于文件系统中。

匿名管道用于有血缘关系的进程间通信。

在 shell 里面执行 A | B命令的时候，A 进程和 B 进程都是 shell 创建出来的子进程，A 和 B 之间不存在父子关系，它俩的父进程都是 shell。

如果要用管道进行无血缘关系之间的进程通信，用FIFO有名管道。

局势到这里已经很清楚了，管道具有：“召之即来，挥之即去，且不占文件系统位置”的特性，适合用于shell中的“一次性博弈”。

如果是“长期博弈”，它不行，得往后看。

消息队列

相对于管道的种种限制，消息队列就显得明智多了，因为它存着“尾款”啊，所以在系统中存留的必要性就大了。

1、消息队列是内核地址空间中的内部链表，通过Linux内核在不同的进程间传递消息。
2、消息顺序的发送到消息队列中，并以几种不同的方式从队列中获取。
3、内核中的消息队列是通过IPC标识符来进行区别的，不同消息队列之间是互相独立的。
4、每个消息队列中的消息又构成一个独立的链表。

我把它看作一个“丰巢”。

但是吧，消息队列固然有它的局限性在：
消息队列不适合比较大数据的传输，因为在内核中每个消息体都有一个最大长度的限制，同时所有队列所包含的全部消息体的总长度也是有上限。在 Linux 内核中，会有两个宏定义 MSGMAX 和 MSGMNB，它们以字节为单位，分别定义了一条消息的最大长度和一个队列的最大长度。

消息队列还是很赞的，单看上面这些特性，比管道占地方，比后面要讲的SHM慢，传输消息大小也不如MMP，还异步，靠。
就是这么个“一无是处”的通信方式，硬生生把自己的劣势转化为了优势，不然它都不知道被压到哪个箱底去了。

对，就是异步。

随着“异步业务”的出现（如双十一流量削峰、秒杀系统等），消息队列突然就成了香饽饽，它能承载的消息比管道多，它也不追求速度，占用的内存还比MMP小，简直就是用来做流量削峰、解耦、异步的神器。

RobbieMQ、RocketMQ、Kafka。消息队列：解耦、异步、流量削峰。当下流行的几款MQ以及新手上路该如何选择MQ?

消息队列火了，命运也真是神奇啊。

内存共享映射（SHM）

1、共享内存是在多个进程之间共享内存区域的一种进程间的通信方式。
2、它是在多个进程间通过对指定内存段进行映射实现内存共享的。
3、这是IPC最快捷的方式，因为它没有中间商赚差价。
4、多个进程间共享的是同一块物理空间，仅仅是挂载地址不同而已，因此不需要进行复制，可以直接使用这段空间。

优点很明显了，快，承载数据量也够，一般用来进行进程间数据包通信（数据包不会太大，而且量多）。

但是如果要进行大文件操作，那这个就有点吃不消了，不是说不行，是扬短避长了哈哈哈，千里马非要它去拉磨。

文件内存映射（MMP）

1、mmap()函数用来将文件或者设备映射到内存中。
2、mmap的特点是按需调页。最开始只申请vma，并不调真正的页。当对某些页进行引用的时候，会引起一个缺页中断，再将页面调入到内存当中，这样避免了对内存的浪费。

mmap的优势： 操作文件就像操作内存一样，适合于对较大文件的读写。

mmap的缺点：
1、文件如果很小，比如60bytes，由于在内存当中的组织都是按页组织的，将文件调入到内存当中是一个页4k，这样其他的4096-60=4036 bytes的内存空间就会浪费掉了。

信号量

进程间通信的信号量其实我不是很想讲，现在高并发都是线程实现了，用进程去做高并发的话，emmm，浪费。
信号也不提了。。

网络流通信（Socket）

前面提到的管道、消息队列、共享内存都是在同一台主机上进行进程间通信，那要想跨网络与不同主机上的进程之间通信，就需要 Socket 通信了。

使用Socket通信也是分布式服务的一个大前提。

使用网络通信时需要在终端上开端口，占用网络资源等等，而且还要在网络上跑一圈再回来，所以，如果是同一台主机上就不用过多考虑这个了，它的天地在“分布式部署”上。

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