(精简)进程间和线程间的通信方式

来源:互联网 发布:mymusic软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/01 13:19

参考网络文章,以下总结。

进程通信方式:

   UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
   System V进程通信方式:包括信号量(Semaphore), 消息队列(Message Queue), 和共享内存(Shared Memory)


网络主机间的进程通信方式:
   RPC:
Remote Procedure Call 远程过程调用
   Socket: 当前最流行的网络通信方式, 基于TCP/IP协议的通信方式.
   管道(PIPE):
管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系(父子进程)的进程间使用。另外管道传送的是无格式的字节流,并且管道缓冲区的大小是有限的(管道缓冲区存在于内存中,在管道创建时,为缓冲区分配一个页面大小)。
   特点:
有名管道 (FIFO):
有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间的通信。
信号(Signal): 
信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个事件已经发生。
信号量(Semaphore):
信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
消息队列(Message Queue):
消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、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(Shared Memory ):
共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量,配合使用,来实现进程间的同步和通信。
套接字(Socket): 
套解口也是一种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它可用于不同主机间的进程通信。


线程的通信方式:
一个次级线程要为主线程完成某种特定类型的任务,这就隐含着表示在主线程和次级线程之间需要建立一个通信的通道。
几种方法实现这种通信任务:
全局变量:


事件对象(复杂):
事件对象处于两种状态之一:有信号和无信号,线程可以监视处于有信号状态的事件,以便在适当的时候执行对事件的操作
消息:
在Windows程序设计中,应用程序的每一个线程都拥有自己的消息队列,甚至工作线程也不例外,这样一来,就使得线程之间利用消息来传递信息就变的非常简单。首先用户要定义一个用户消息


线程间的通信目的主要是用于线程同步,所以线程没有像进程通信中的用于数据交换的通信机制。
线程同步:
MFC支持的七个多线程的同步类可以分成两大类:

同步对象(CsyncObject(同步对象)、Csemaphore(信号量)、Cmutex(互斥量)、CcriticalSection(临界区)和Cevent(事件))

同步访问对象(CmultiLock(多锁)和CsingleLock(单锁))

临界区:
临界区是保证在某一个时间只有一个线程可以访问数据的方法。使用它的过程中,需要给各个线程提供一个共享的临界区对象,无论哪个线程占有临界区对象,都可以访问受到保护的数据,这时候其它的线程需要等待,直到该线程释放临界区对象为止,临界区被释放后,另外的线程可以强占这个临界区,以便访问共享的数据。临界区对应着一个CcriticalSection对象,当线程需要访问保护数据时,调用临界区对象的Lock()成员函数;当对保护数据的操作完成之后,调用临界区对象的Unlock()成员函数释放对临界区对象的拥有权,以使另一个线程可以夺取临界区对象并访问受保护的数据。
互斥量:
互斥与临界区很相似,但是使用时相对复杂一些,它不仅可以在同一应用程序的线程间实现同步,还可以在不同的进程间实现同步,从而实现资源的安全共享。
信号量:
信号量的用法和互斥的用法很相似,不同的是它可以同一时刻允许多个线程访问同一个资源,创建一个信号量需要用Csemaphore类声明一个对象,一旦创建了一个信号量对象,就可以用它来对资源的访问技术。要实现计数处理,先创建一个CsingleLock或CmltiLock对象,然后用该对象的Lock()函数减少这个信号量的计数值,Unlock()反之。






线程间通信方式主要以下几种:
锁机制:包括互斥锁、条件变量、读写锁
   互斥锁提供了以排他方式防止数据结构被并发修改的方法。
  读写锁允许多个线程同时读共享数据,而对写操作是互斥的。
  条件变量可以以原子的方式阻塞进程,直到某个特定条件为真为止。对条件的测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。
信号量机制(Semaphore):包括无名线程信号量和命名线程信号量
信号机制(Signal):类似进程间的信号处理
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