进程间通信和线程间通信的几种方式

简介: 进程间通信和线程间通信的几种方式

进程和线程的区别:

对于进程来说,子进程是父进程的复制品,从父进程那里获得父进程的数据空间,堆和栈的复制品。

而线程,相对于进程而言,是一个更加接近于执行体的概念,可以和同进程的其他线程之间直接共享数据,而且拥有自己的栈空间,拥有独立序列。

共同点:它们都能提高程序的并发度,提高程序运行效率和响应时间。线程和进程在使用上各有优缺点。线程执行开销比较小,但不利于资源的管理和保护,而进程相反。同时,线程适合在SMP机器上运行,而进程可以跨机器迁移。

他们之间根本区别在于 多进程中每个进程有自己的地址空间,线程则共享地址空间。所有其他区别都是因为这个区别产生的。比如说:

  1. 速度。线程产生的速度快,通讯快,切换快,因为他们处于同一地址空间。
  2. 线程的资源利用率好。
  3. 线程使用公共变量或者内存的时候需要同步机制,但进程不用。

而他们通信方式的差异也仍然是由于这个根本原因造成的。

通信方式之间的差异

因为那个根本原因,实际上只有进程间需要通信,同一进程的线程共享地址空间,没有通信的必要,但要做好同步/互斥,保护共享的全局变量。

而进程间通信无论是信号,管道pipe还是共享内存都是由操作系统保证的,是系统调用.

一、进程间的通信方式

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的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。

有名管道 (namedpipe) :

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。

信号量(semophore ) :

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( messagequeue ) :

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。

信号 (sinal ) :

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。

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,如信号两,配合使用,来实现进程间的同步和通信。

套接字(socket ) :

套接口也是一种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它可用于不同设备及其间的进程通信。

推荐:Java进阶视频资源

二、线程间的通信方式

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

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。

目录
相关文章
|
3天前
|
Java 测试技术 API
【JUC】(1)带你重新认识进程与线程!!让你深层次了解线程运行的睡眠与打断!!
JUC是什么?你可以说它就是研究Java方面的并发过程。本篇是JUC专栏的第一章!带你了解并行与并发、线程与程序、线程的启动与休眠、打断和等待!全是干货!快快快!
86 2
|
3天前
|
JSON 网络协议 安全
【Java】(10)进程与线程的关系、Tread类;讲解基本线程安全、网络编程内容;JSON序列化与反序列化
几乎所有的操作系统都支持进程的概念,进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定的独立功能,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位一般而言,进程包含如下三个特征。独立性动态性并发性。
25 1
|
3天前
|
JSON 网络协议 安全
【Java基础】(1)进程与线程的关系、Tread类;讲解基本线程安全、网络编程内容;JSON序列化与反序列化
几乎所有的操作系统都支持进程的概念,进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定的独立功能,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位一般而言,进程包含如下三个特征。独立性动态性并发性。
29 2
|
8月前
|
存储 Linux API
【Linux进程概念】—— 操作系统中的“生命体”,计算机里的“多线程”
在计算机系统的底层架构中,操作系统肩负着资源管理与任务调度的重任。当我们启动各类应用程序时,其背后复杂的运作机制便悄然展开。程序,作为静态的指令集合,如何在系统中实现动态执行?本文带你一探究竟!
【Linux进程概念】—— 操作系统中的“生命体”,计算机里的“多线程”
|
6月前
|
并行计算 Linux
Linux内核中的线程和进程实现详解
了解进程和线程如何工作,可以帮助我们更好地编写程序,充分利用多核CPU,实现并行计算,提高系统的响应速度和计算效能。记住,适当平衡进程和线程的使用,既要拥有独立空间的'兄弟',也需要在'家庭'中分享和并行的成员。对于这个世界,现在,你应该有一个全新的认识。
253 67
|
4月前
|
调度 开发工具 Android开发
【HarmonyOS Next】鸿蒙应用进程和线程详解
进程的定义: 进程是系统进行资源分配的基本单位,是操作系统结构的基础。 在鸿蒙系统中,一个应用下会有三类进程:
143 0
|
7月前
|
SQL 监控 网络协议
YashanDB进程线程体系
YashanDB进程线程体系
|
8月前
|
消息中间件 Linux C++
c++ linux通过实现独立进程之间的通信和传递字符串 demo
的进程间通信机制,适用于父子进程之间的数据传输。希望本文能帮助您更好地理解和应用Linux管道,提升开发效率。 在实际开发中,除了管道,还可以根据具体需求选择消息队列、共享内存、套接字等其他进程间通信方
169 16
|
9月前
|
消息中间件 调度
如何区分进程、线程和协程?看这篇就够了!
本课程主要探讨操作系统中的进程、线程和协程的区别。进程是资源分配的基本单位,具有独立性和隔离性;线程是CPU调度的基本单位,轻量且共享资源,适合并发执行;协程更轻量,由程序自身调度,适合I/O密集型任务。通过学习这些概念,可以更好地理解和应用它们,以实现最优的性能和资源利用。
280 11
|
8月前
|
数据采集 Java 数据处理
Python实用技巧:轻松驾驭多线程与多进程,加速任务执行
在Python编程中,多线程和多进程是提升程序效率的关键工具。多线程适用于I/O密集型任务,如文件读写、网络请求;多进程则适合CPU密集型任务,如科学计算、图像处理。本文详细介绍这两种并发编程方式的基本用法及应用场景,并通过实例代码展示如何使用threading、multiprocessing模块及线程池、进程池来优化程序性能。结合实际案例,帮助读者掌握并发编程技巧,提高程序执行速度和资源利用率。
370 0

热门文章

最新文章

下一篇
日志分析软件