java进程间通信
㈠ java多线程程序设计详细解析
一、理解多线程
多线程是这样一种机制,它允许在程序中并发执行多个指令流,每个指令流都称为一个线程,彼此间互相独立。
线程又称为轻量级进程,它和进程一样拥有独立的执行控制,由操作系统负责调度,区别在于线程没有独立的存储空间,而是和所属进程中的其它线程共享一个存储空间,这使得线程间的通信远较进程简单。
多个线程的执行是并发的,也就是在逻辑上“同时”,而不管是否是物理上的“同时”。如果系统只有一个CPU,那么真正的“同时”是不可能的,但是由于CPU的速度非常快,用户感觉不到其中的区别,因此我们也不用关心它,只需要设想各个线程是同时执行即可。
多线程和传统的单线程在程序设计上最大的区别在于,由于各个线程的控制流彼此独立,使得各个线程之间的代码是乱序执行的,由此带来的线程调度,同步等问题,将在以后探讨。
二、在Java中实现多线凯液慎程
我们不妨设想,为了创建一个新的线程,我们需要做些什么?很显然,我们必须指明这个线程所要执行的代码,而这就是在Java中实现多线程我们所需要做的一切!
真是神奇!Java是如何做到这一点的?通过类!作为一个完全面向对象的语言,Java提供了类java.lang.Thread来方便多线程编程,这个类提供了大量的方法来方便我们控制自己的各个线程,我们以后的讨论都将围绕这个类进行。
那么如何提供给 Java 我们要线程执行的代码呢?让我们来看一看 Thread 类。Thread 类最重要的方法是run(),它为Thread类的方法start()所调用,提供我们的线程所要执行的代码。为了指定我们自己的代码,只需要覆盖它!
方法一:继承 Thread 类,覆盖方法 run(),我们在创建的 Thread 类的子类中重写 run() ,加入线程所要执行的代码即可。下面是一个例子:
public class MyThread extends Thread
{
int count= 1, number;
public MyThread(int num)
{
number = num;
System.out.println
("创建线程 " + number);
}
public void run() {
while(true) {
System.out.println
("线程 " + number + ":计数 " + count);
if(++count== 6) return;
}
}
public static void main(String args[])
{
for(int i = 0;
i 〈 5; i++) new MyThread(i+1).start();
}
}
这种方法简单明了,符合大家的习惯,但是,它也有一个很大的缺点,那就是如果我们的类已经从一个类继承(如小程序必须继承自 Applet 类),则无法再继承 Thread 类,这时如果我们又不想建立一个新的类,应该怎么办呢?
我们不妨来探索一种新的方法:我们不创建Thread类的子类,而是直接使用它,那么我们只能将我们的方法作为参数传递给 Thread 类的实例,有点类似回调函数。但是 Java 没有指针,我们只能传递一个包含这个方法的类的实例。
那么如何限制这个类盯敬必须包含这一方法呢?当然是使用接口!(虽然抽象类也可满足,但是需要继承,而我们之所以要采用这种新方法,不就是为了避免继承带来的限制吗?)
Java 提供了接口 java.lang.Runnable 来支持这种方法。
方法二:实现 Runnable 接口
Runnable接口只有一个方法run(),我们声明自己的类实现Runnable接口并提供这一方法,将我们的线程代码写入其中,就完成了这一部分的任务。但是Runnable接口并没有任何对线程的支持,我们还必须创建Thread类的实例,这一点通过Thread类的构造函数public Thread(Runnable target);来实现。下面埋禅是一个例子:
public class MyThread implements Runnable
{
int count= 1, number;
public MyThread(int num)
{
number = num;
System.out.println("创建线程 " + number);
}
public void run()
{
while(true)
{
System.out.println
("线程 " + number + ":计数 " + count);
if(++count== 6) return;
}
}
public static void main(String args[])
{
for(int i = 0; i 〈 5;
i++) new Thread(new MyThread(i+1)).start();
}
}
严格地说,创建Thread子类的实例也是可行的,但是必须注意的是,该子类必须没有覆盖 Thread 类的 run 方法,否则该线程执行的将是子类的 run 方法,而不是我们用以实现Runnable 接口的类的 run 方法,对此大家不妨试验一下。
使用 Runnable 接口来实现多线程使得我们能够在一个类中包容所有的代码,有利于封装,它的缺点在于,我们只能使用一套代码,若想创建多个线程并使各个线程执行不同的代码,则仍必须额外创建类,如果这样的话,在大多数情况下也许还不如直接用多个类分别继承 Thread 来得紧凑。
综上所述,两种方法各有千秋,大家可以灵活运用。
下面让我们一起来研究一下多线程使用中的一些问题。
三、线程的四种状态
1. 新状态:线程已被创建但尚未执行(start() 尚未被调用)。
2. 可执行状态:线程可以执行,虽然不一定正在执行。CPU 时间随时可能被分配给该线程,从而使得它执行。
3. 死亡状态:正常情况下 run() 返回使得线程死亡。调用 stop()或 destroy() 亦有同样效果,但是不被推荐,前者会产生异常,后者是强制终止,不会释放锁。
4. 阻塞状态:线程不会被分配 CPU 时间,无法执行。
四、线程的优先级
线程的优先级代表该线程的重要程度,当有多个线程同时处于可执行状态并等待获得 CPU 时间时,线程调度系统根据各个线程的优先级来决定给谁分配 CPU 时间,优先级高的线程有更大的机会获得 CPU 时间,优先级低的线程也不是没有机会,只是机会要小一些罢了。
你可以调用 Thread 类的方法 getPriority() 和 setPriority()来存取线程的优先级,线程的优先级界于1(MIN_PRIORITY)和10(MAX_PRIORITY)之间,缺省是5(NORM_PRIORITY)。
五、线程的同步
由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突这个严重的问题。Java语言提供了专门机制以解决这种冲突,有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问。
由于我们可以通过 private 关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需针对方法提出一套机制,这套机制就是 synchronized 关键字,它包括两种用法:synchronized 方法和 synchronized 块。
1. synchronized 方法:通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized 方法。如:
public synchronized void accessVal(int newVal);
synchronized 方法控制对类成员变量的访问:每个类实例对应一把锁,每个 synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行,否则所属线程阻塞,方法一旦执行,就独占该锁,直到从该方法返回时才将锁释放,此后被阻塞的线程方能获得该锁,重新进入可执行状态。
这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例,其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态(因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁),从而有效避免了类成员变量的访问冲突(只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized)。
在 Java 中,不光是类实例,每一个类也对应一把锁,这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized ,以控制其对类的静态成员变量的访问。
synchronized 方法的缺陷:若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率,典型地,若将线程类的方法 run() 声明为 synchronized ,由于在线程的整个生命期内它一直在运行,因此将导致它对本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中,将其声明为 synchronized ,并在主方法中调用来解决这一问题,但是 Java 为我们提供了更好的解决办法,那就是 synchronized 块。
2. synchronized 块:通过 synchronized关键字来声明synchronized 块。语法如下:
synchronized(syncObject)
{
//允许访问控制的代码
}
#p#副标题#e#
synchronized 块是这样一个代码块,其中的代码必须获得对象 syncObject (如前所述,可以是类实例或类)的锁方能执行,具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块,且可任意指定上锁的对象,故灵活性较高。
六、线程的阻塞为了解决对共享存储区的访问冲突,Java 引入了同步机制,现在让我们来考察多个线程对共享资源的访问,显然同步机制已经不够了,因为在任意时刻所要求的资源不一定已经准备好了被访问,反过来,同一时刻准备好了的资源也可能不止一个。为了解决这种情况下的访问控制问题,Java 引入了对阻塞机制的支持。
阻塞指的是暂停一个线程的执行以等待某个条件发生(如某资源就绪),学过操作系统的同学对它一定已经很熟悉了。Java 提供了大量方法来支持阻塞,下面让我们逐一分析。
1. sleep() 方法:sleep() 允许 指定以毫秒为单位的一段时间作为参数,它使得线程在指定的时间内进入阻塞状态,不能得到CPU 时间,指定的时间一过,线程重新进入可执行状态。典型地,sleep() 被用在等待某个资源就绪的情形:测试发现条件不满足后,让线程阻塞一段时间后重新测试,直到条件满足为止。
2. suspend() 和 resume() 方法:两个方法配套使用,suspend()使得线程进入阻塞状态,并且不会自动恢复,必须其对应的resume() 被调用,才能使得线程重新进入可执行状态。典型地,suspend() 和 resume() 被用在等待另一个线程产生的结果的情形:测试发现结果还没有产生后,让线程阻塞,另一个线程产生了结果后,调用 resume() 使其恢复。
3. yield() 方法:yield() 使得线程放弃当前分得的 CPU 时间,但是不使线程阻塞,即线程仍处于可执行状态,随时可能再次分得 CPU 时间。调用 yield() 的效果等价于调度程序认为该线程已执行了足够的时间从而转到另一个线程。
4. wait() 和 notify() 方法:两个方法配套使用,wait() 使得线程进入阻塞状态,它有两种形式,一种允许 指定以毫秒为单位的一段时间作为参数,另一种没有参数,前者当对应的 notify() 被调用或者超出指定时间时线程重新进入可执行状态,后者则必须对应的 notify() 被调用。
初看起来它们与 suspend() 和 resume() 方法对没有什么分别,但是事实上它们是截然不同的。区别的核心在于,前面叙述的所有方法,阻塞时都不会释放占用的锁(如果占用了的话),而这一对方法则相反。
上述的核心区别导致了一系列的细节上的区别。
首先,前面叙述的所有方法都隶属于 Thread 类,但是这一对却直接隶属于 Object 类,也就是说,所有对象都拥有这一对方法。初看起来这十分不可思议,但是实际上却是很自然的,因为这一对方法阻塞时要释放占用的锁,而锁是任何对象都具有的,调用任意对象的 wait() 方法导致线程阻塞,并且该对象上的锁被释放。
而调用 任意对象的notify()方法则导致因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随机选择的一个解除阻塞(但要等到获得锁后才真正可执行)。
其次,前面叙述的所有方法都可在任何位置调用,但是这一对方法却必须在 synchronized 方法或块中调用,理由也很简单,只有在synchronized 方法或块中当前线程才占有锁,才有锁可以释放。
同样的道理,调用这一对方法的对象上的锁必须为当前线程所拥有,这样才有锁可以释放。因此,这一对方法调用必须放置在这样的 synchronized 方法或块中,该方法或块的上锁对象就是调用这一对方法的对象。若不满足这一条件,则程序虽然仍能编译,但在运行时会出现IllegalMonitorStateException 异常。
wait() 和 notify() 方法的上述特性决定了它们经常和synchronized 方法或块一起使用,将它们和操作系统的进程间通信机制作一个比较就会发现它们的相似性:synchronized方法或块提供了类似于操作系统原语的功能,它们的执行不会受到多线程机制的干扰,而这一对方法则相当于 block 和wakeup 原语(这一对方法均声明为 synchronized)。
它们的结合使得我们可以实现操作系统上一系列精妙的进程间通信的算法(如信号量算法),并用于解决各种复杂的线程间通信问题。
关于 wait() 和 notify() 方法最后再说明两点:
第一:调用 notify() 方法导致解除阻塞的线程是从因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随机选取的,我们无法预料哪一个线程将会被选择,所以编程时要特别小心,避免因这种不确定性而产生问题。
第二:除了 notify(),还有一个方法 notifyAll() 也可起到类似作用,唯一的区别在于,调用 notifyAll() 方法将把因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的所有线程一次性全部解除阻塞。当然,只有获得锁的那一个线程才能进入可执行状态。
谈到阻塞,就不能不谈一谈死锁,略一分析就能发现,suspend() 方法和不指定超时期限的 wait() 方法的调用都可能产生死锁。遗憾的是,Java 并不在语言级别上支持死锁的避免,我们在编程中必须小心地避免死锁。
以上我们对 Java 中实现线程阻塞的各种方法作了一番分析,我们重点分析了 wait() 和 notify()方法,因为它们的功能最强大,使用也最灵活,但是这也导致了它们的效率较低,较容易出错。实际使用中我们应该灵活使用各种方法,以便更好地达到我们的目的。
七、守护线程
守护线程是一类特殊的线程,它和普通线程的区别在于它并不是应用程序的核心部分,当一个应用程序的所有非守护线程终止运行时,即使仍然有守护线程在运行,应用程序也将终止,反之,只要有一个非守护线程在运行,应用程序就不会终止。守护线程一般被用于在后台为其它线程提供服务。
可以通过调用方法 isDaemon() 来判断一个线程是否是守护线程,也可以调用方法 setDaemon() 来将一个线程设为守护线程。
八、线程组
线程组是一个 Java 特有的概念,在 Java 中,线程组是类ThreadGroup 的对象,每个线程都隶属于唯一一个线程组,这个线程组在线程创建时指定并在线程的整个生命期内都不能更改。
你可以通过调用包含 ThreadGroup 类型参数的 Thread 类构造函数来指定线程属的线程组,若没有指定,则线程缺省地隶属于名为 system 的系统线程组。
在 Java 中,除了预建的系统线程组外,所有线程组都必须显式创建。在 Java 中,除系统线程组外的每个线程组又隶属于另一个线程组,你可以在创建线程组时指定其所隶属的线程组,若没有指定,则缺省地隶属于系统线程组。这样,所有线程组组成了一棵以系统线程组为根的树。
Java 允许我们对一个线程组中的所有线程同时进行操作,比如我们可以通过调用线程组的相应方法来设置其中所有线程的优先级,也可以启动或阻塞其中的所有线程。
Java 的线程组机制的另一个重要作用是线程安全。线程组机制允许我们通过分组来区分有不同安全特性的线程,对不同组的线程进行不同的处理,还可以通过线程组的分层结构来支持不对等安全措施的采用。
Java 的 ThreadGroup 类提供了大量的方法来方便我们对线程组树中的每一个线程组以及线程组中的每一个线程进行操作。
九、总结
在本文中,我们讲述了 Java 多线程编程的方方面面,包括创建线程,以及对多个线程进行调度、管理。我们深刻认识到了多线程编程的复杂性,以及线程切换开销带来的多线程程序的低效性,这也促使我们认真地思考一个问题:我们是否需要多线程?何时需要多线程?
多线程的核心在于多个代码块并发执行,本质特点在于各代码块之间的代码是乱序执行的。我们的程序是否需要多线程,就是要看这是否也是它的内在特点。
假如我们的程序根本不要求多个代码块并发执行,那自然不需要使用多线程;假如我们的程序虽然要求多个代码块并发执行,但是却不要求乱序,则我们完全可以用一个循环来简单高效地实现,也不需要使用多线程;只有当它完全符合多线程的特点时,多线程机制对线程间通信和线程管理的强大支持才能有用武之地,这时使用多线程才是值得的。
#p#副标题#e#
㈡ 进程间通信方式
在操作系统中,一个进程可以理解为是关于计算机资源集合的一次运行活动,其就是一个正在执行的程序的实例。从概念上来说,一个进程拥有它自己的虚拟CPU和虚拟地址空间,任何一个进程对于彼此而言都是相互独立的,这也引入了一个问题 —— 如何让进程之间互相通信?
由于进程之间是互相独立的,没有任何手段直接通信,因此我们需要借助操作系统来辅助它们。举个通俗的例子,假如A与B之间是独立的,不能彼此联系,如果它们想要通信的话可以借助第三方C,比如A将信息交给C,C再将信息转交给B —— 这就是进程间通信的主要思想 —— 共享资源。
这里要解决的一个重要的问题就是如何避免竞争,即避免多个进程同时访问临界区的资源。
共享内存是进程间通信中最简单的方式之一。共享内存允许两个或更多进程访问同一块内存。当一个进程改变了这块地址中的内容的时候,其它进程都会察觉到这个更改。
你可能会想到,我直接创建一个文件,然后进程不就都可以访问了?
是的,但这个方法有几个缺陷:
Linux下采用共享内存的方式来使进程完成对共享资源的访问,它将磁盘文件复制到内存,并创建虚拟地址到该内存的映射,就好像该资源本来就在进程空间之中,此后我们就可以像操作本地变量一样去操作它们了,实际的写入磁盘将由系统选择最佳方式完成,例如操作系统可能会批量处理加排序,从而大大提高IO速度。
如同上图一样,进程将共享内存映射到自己的虚拟地址空间中,进程访问共享进程就好像在访问自己的虚拟内存一样,速度是非常快的。
共享内存的模型应该是比较好理解的:在物理内存中创建一个共享资源文件,进程将该共享内存绑定到自己的虚拟内存之中。
这里要解决的一个问题是如何将同一块共享内存绑定到自己的虚拟内存中,要知道在不同进程中使用 malloc 函数是会顺序分配空闲内存,而不会分配同一块内存,那么要如何去解决这个问题呢?
Linux操作系统已经想办法帮我们解决了这个问题,在 #include <sys/ipc.h> 和 #include <sys/shm.h> 头文件下,有如下几个shm系列函数:
通过上述几个函数,每个独立的进程只要有统一的共享内存标识符便可以建立起虚拟地址到物理地址的映射,每个虚拟地址将被翻译成指向共享区域的物理地址,这样就实现了对共享内存的访问。
还有一种相像的实现是采用mmap函数,mmap通常是直接对磁盘的映射——因此不算是共享内存,存储量非常大,但访问慢; shmat与此相反,通常将资源保存在内存中创建映射,访问快,但存储量较小。
不过要注意一点,操作系统并不保证任何并发问题,例如两个进程同时更改同一块内存区域,正如你和你的朋友在线编辑同一个文档中的同一个标题,这会导致一些不好的结果,所以我们需要借助信号量或其他方式来完成同步。
信号量是迪杰斯特拉最先提出的一种为解决 同步不同执行线程问题 的一种方法,进程与线程抽象来看大同小异,所以 信号量同样可以用于同步进程间通信 。
信号量 s 是具有非负整数值的全局变量,由两种特殊的 原子操作 来实现,这两种原子操作称为 P 和 V :
信号量并不用来传送资源,而是用来保护共享资源,理解这一点是很重要的,信号量 s 的表示的含义为 同时允许最大访问资源的进程数量 ,它是一个全局变量。来考虑一个上面简单的例子:两个进程同时修改而造成错误,我们不考虑读者而仅仅考虑写者进程,在这个例子中共享资源最多允许一个进程修改资源,因此我们初始化 s 为1。
开始时,A率先写入资源,此时A调用P(s),将 s 减一,此时 s = 0,A进入共享区工作。
此时,进程B也想进入共享区修改资源,它调用P(s)发现此时s为0,于是挂起进程,加入等待队列。
A工作完毕,调用V(s),它发现s为0并检测到等待队列不为空,于是它随机唤醒一个等待进程,并将s加1,这里唤醒了B。
B被唤醒,继续执行P操作,此时s不为0,B成功执行将s置为0并进入工作区。
此时C想要进入工作区......
可以发现,在无论何时只有一个进程能够访问共享资源,这就是信号量做的事情,他控制进入共享区的最大进程数量,这取决于初始化s的值。此后,在进入共享区之前调用P操作,出共享区后调用V操作,这就是信号量的思想。
在Linux下并没有直接的P&V函数,而是需要我们根据这几个基本的sem函数族进行封装:
正如其名,管道就如同生活中的一根管道,一端输送,而另一端接收,双方不需要知道对方,只需要知道管道就好了。
管道是一种最 基本的进程间通信机制。 管道由pipe函数来创建: 调用pipe函数,会在内核中开辟出一块缓冲区用来进行进程间通信,这块缓冲区称为管道,它有一个读端和一个写端。管道被分为匿名管道和有名管道。
匿名管道通过pipe函数创建,这个函数接收一个长度为2的Int数组,并返回1或0表示成功或者失败:
int pipe(int fd[2])
这个函数打开两个文件描述符,一个读端文件,一个写端,分别存入fd[0]和fd[1]中,然后可以作为参数调用 write 和 read 函数进行写入或读取,注意fd[0]只能读取文件,而fd[1]只能用于写入文件。
你可能有个疑问,这要怎么实现通信?其他进程又不知道这个管道,因为进程是独立的,其他进程看不到某一个进程进行了什么操作。
是的,‘其他’进程确实是不知道,但是它的子进程却可以!这里涉及到fork派生进程的相关知识,一个进程派生一个子进程,那么子进程将会复制父进程的内存空间信息,注意这里是复制而不是共享,这意味着父子进程仍然是独立的,但是在这一时刻,它们所有的信息又是相等的。因此子进程也知道该全局管道,并且也拥有两个文件描述符与管道挂钩,所以 匿名管道只能在具有亲缘关系的进程间通信。
还要注意,匿名管道内部采用环形队列实现,只能由写端到读端,由于设计技术问题,管道被设计为半双工的,一方要写入则必须关闭读描述符,一方要读出则必须关闭写入描述符。因此我们说 管道的消息只能单向传递。
注意管道是堵塞的,如何堵塞将依赖于读写进程是否关闭文件描述符。如果读管道,如果读到空时,假设此时写端口还没有被完全关闭,那么操作系统会假设还有数据要读,此时读进程将会被堵塞,直到有新数据或写端口被关闭;如果管道为空,且写端口也被关闭,此时操作系统会认为已经没有东西可读,会直接退出,并关闭管道。
对于写一个已经满了的管道同理而言。
管道内部由内核管理,在半双工的条件下,保证数据不会出现并发问题。
了解了匿名管道之后,有名管道便很好理解了。在匿名管道的介绍中,我们说其他进程不知道管道和文件描述符的存在,所以匿名管道只适用于具有亲缘关系的进程,而命名管道则很好的解决了这个问题 —— 现在管道有一个唯一的名称了,任何进程都可以访问这个管道。
注意,操作系统将管道看作一个抽象的文件,但管道并不是普通的文件,管道存在于内核空间中而不放置在磁盘(有名管道文件系统上有一个标识符,没有数据块),访问速度更快,但存储量较小,管道是临时的,是随进程的,当进程销毁,所有端口自动关闭,此时管道也是不存在的,操作系统将所有IO抽象的看作文件,例如网络也是一种文件,这意味着我们可以采用任何文件方法操作管道,理解这种抽象是很重要的,命名管道就利用了这种抽象。
Linux下,采用mkfifo函数创建,可以传入要指定的‘文件名’,然后其他进程就可以调用open方法打开这个特殊的文件,并进行write和read操作(那肯定是字节流对吧)。
注意,命名管道适用于任何进程,除了这一点不同外,其余大多数都与匿名管道相同。
消息队列亦称报文队列,也叫做信箱,是Linux的一种通信机制,这种通信机制传递的数据会被拆分为一个一个独立的数据块,也叫做消息体,消息体中可以定义类型与数据,克服了无格式承载字节流的缺陷(现在收到void*后可以知道其原本的格式惹):
同管道类似,它有一个不足就是每个消息的最大长度是有上限的,整个消息队列也是长度限制的。
内核为每个IPC对象维护了一个数据结构struct ipc_perm,该数据结构中有指向链表头与链表尾部的指针,保证每一次插入取出都是O(1)的时间复杂度。
一个进程可以发送信号给另一个进程,一个信号就是一条消息,可以用于通知一个进程组发送了某种类型的事件,该进程组中的进程可以采取处理程序处理事件。
Linux下 unistd.h 头文件下定义了如图中的常量,当你在shell命令行键入 ctrl + c 时,内核就会前台进程组的每一个进程发送 SIGINT 信号,中止进程。
我们可以看到上述只有30个信号,因此操作系统会为每一个进程维护一个int类型变量sig,利用其中30位代表是否有对应信号事件,每一个进程还有一个int类型变量block,与sig对应,其30位表示是否堵塞对应信号(不调用处理程序)。如果存在多个相同的信号同时到来,多余信号会被存储在一个等待队列中等待。
我们要理解进程组是什么,每个进程属于一个进程组,可以有多个进程属于同一个组。每个进程拥有一个进程ID,称为 pid ,而每个进程组拥有一个进程组ID,称为 pgid ,默认情况下,一个进程与其子进程属于同一进程组。
软件方面(诸如检测键盘输入是硬件方面)可以利用kill函数发送信号,kill函数接受两个参数,进程ID和信号类型,它将该信号类型发送到对应进程,如果该pid为0,那么会发送到属于自身进程组的所有进程。
接收方可以采用signal函数给对应事件添加处理程序,一旦事件发生,如果未被堵塞,则调用该处理程序。
Linux下有一套完善的函数用以处理信号机制。
Socket套接字是用与网络中不同主机的通信方式,多用于客户端与服务器之间,在Linux下也有一系列C语言函数,诸如socket、connect、bind、listen与accept,我们无需花太多时间研究这些函数,因为我们可能一辈子都不会与他们打交道,对于原理的学习,后续我会对Java中的套接字socket源码进行剖析。
对于工作而言,我们可能一辈子都用不上这些操作,但作为对于操作系统的学习,认识到进程间是如何通信还是很有必要的。
面试的时候对于这些方法我们不需要掌握到很深的程度,但我们必须要讲的来有什么通信方式,这些方式都有什么特点,适用于什么条件,大致是如何操作的,能说出这些,基本足以让面试官对你十分满意了。
㈢ java如何实现进程间的通信
传统的进程间通信的方式有大致如下几种:
(1) 管道(PIPE)
(2) 命名管道(FIFO)
(3) 信号量(Semphore)
(4) 消息队列(MessageQueue)
(5) 共享内存(SharedMemory)
(6) Socket
Java如何支持进程间通信。我们把Java进程理解为JVM进程。很明显,传统的这些大部分技术是无法被我们的应用程序利用了(这些进程间通信都是靠系统调用来实现的)。但是Java也有很多方法可以进行进程间通信的。
除了上面提到的Socket之外,当然首选的IPC可以使用Rmi,或者Corba也可以。另外Java nio的MappedByteBuffer也可以通过内存映射文件来实现进程间通信(共享内存)。