进程间通信的几种方法java 进程间如何通信

进程通信

什么是进程通信？

就是进程之间的信息交换。

进程是分配系统资源的单位，所以各进程拥有的内存地址空间相互独立。

为了保证安全，一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间。必须通过内核才能进行数据交换。例：进程1→内核→进程2

但是进程之间的信息交换又是必须实现的。为了保证进程间的安全通信，操作系统提供了以下进程通信方式：共享存储、消息传递、管道通信

进程通信——共享存储

运行两个不相关的进程访问同一个逻辑内存，是两个正在运行的进程之间共享和传递数据的一种非常有效的方式。

两个进程对共享空间的访问必须是互斥的。

共享存储分为两种：

1、基于数据结构的共享：比如共享空间里只能放一个长度为10的数组。这种共享方式速度慢、限制多，是一种低级通信方式。 

2、基于存储区的共享：在内存中画出一块共享存储区，数据的形式、存放位置都由进程控制，而不是操作系统。相比之下，这种共享方式速度更快，是一种高级通信方式。

共享存储的通信原理

在Linux中，每个进程都有属于自己的进程控制块（PCB）和地址空间，并且都有一个与之对应的页表。当两个进程通过页表将虚拟地址映射到物理地址时，在物理地址中有一块共享内存区，可以被两个进程同时看到。

这样当一个进程进行写操作，另一个进程读操作就可以实现进程间通信。但是，要确保一个进程在写的时候不能被读，因此使用信号量来实现同步和互斥

进程通信——管道通信

“管道”是指用于连接读写进程的一个共享文件，又名pipe文件。其实就是在内存中开辟一个大小固定的缓冲区。

注意：

1. 一条管道只能采用半双工通信，某一时间段内只能实现单向的传输。如果要实现双向同时通信，则需要设置两个管道。
2. 各进程要互斥地访问管道。
3. 数据以字符流的形式写入管道，当管道写满时，写进程的write() 系统调用将被阻塞，等待读进程将数据取走。当读进程将数据全部取走后，管道变空，此时读进程的read() 系统调用将被阻塞。（缓冲区的特性）。即如果没写满，就不允许读。如果没读空，就不允许写。
4. 数据一旦被读出，就从管道中被抛弃，这就意味着读进程最多只能有一个，否则可能会有读错数据的情况。

进程通信——消息传递

进程间的数据交换以格式化的消息（Message）为单位。进程通过操作系统提供的“发送消息 / 接收消息”两个原语进行数据交换。

1. 直接消息传递：消息直接挂到接收进程的消息缓冲队列上
2. 间接消息传递：进程1会把消息发送到中间实体（信箱）中，而进程2通过某些方式可以取得属于自己的信息，因此也称“信箱通信方式”。Eg：计网中的电子邮件系统。