50-进程间通信总览

在上一篇里，使用了读写文件的方式来实现进程间通信，使用了信号量完成了进程间的同步，虽然这种实现方式也能够完成任务，但是缺点就在于它需要读写磁盘。所以 linux 系统提供了多种多样的进程间通信的手段，帮助我们实现进程间通信。

不过，在讲解 Linux 进程间通信（后面简称 Linux IPC）之前，需要了解 Linux IPC的分类。

1. Linux IPC 分类

说分类不太准确，不过还是先按照此方式大概讲一下，方便初学者初步理解。linux ipc 大致可以分为下面四类：

• 最初的 Unix IPC：主要包括无名管道，有名管道，信号（上一个专题讲过）。
• System V IPC：主要包括 System V 共享内存、System V 消息队列、System V 信号量。
• 基于 socket IPC：主要使用套接字的方式进行通信。
• POSIX IPC：POSIX 共享内存、POSIX 消息队列、POSIX 信号量。

初学者可能有点懵圈，怎么有这么多，共享内存还分成 System V 和 POSIX 的？准确的说，Linux 是继承了先辈们的基因，它把 System V IPC 、POSIX 等等 IPC 的方式都实现了。这意味着，在实际编程的时候，你可以根据你自己的口味，选择一款你喜欢的方式。比如，System V 的共享内存和消息队列用起来比较方便，我就喜欢用它，而 System V 信号量用起来麻烦，我可以选择使用 POSIX 信号量，它的接口更加简单。

下面这张图说明了 Linux IPC 的历史（这才是准确的说法，说分类本身不恰当，但是学习的时候可以这样用）：

linux下的进程通信手段基本上是从Unix平台上的进程通信手段继承而来的。而对Unix发展做出重大贡献的两大主力 AT&T 的贝尔实验室及 BSD（加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心）在进程间通信方面的侧重点有所不同。前者对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充，形成了“System V IPC”，通信进程局限在单个计算机内；后者则跳过了该限制，形成了基于套接口（socket）的进程间通信机制。Linux则把两者继承了下来。

2. Linux IPC 常用手段

• 无名管道（pipe）及有名管道（named pipe）：无名管道只能用于有亲缘关系的进程，有名管道用于任意两进程间通信。
• 信号（signal）：上一个专题讲的很详细了。
• 消息（message）队列：包括Posix消息队列system V消息队列。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
• 共享内存（share memory）：使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。
• 信号量（semaphore）：主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
• 套接口（Socket）：更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix系统上：Linux和System V的变种都支持套接字。

3. 总结

• 知道 Linux IPC 历史（或者说分类）
• 知道 Linux IPC 常用手段