线程间和进程间是如何进行通信
进程是由线程组成的,进程所拥有的功能线程全部具有,线程所拥有的功能进程不一定有,所有线程的通信方式,进程不一定有。
线程之间的通信主要有两种:共享内存和信息传递 (端口,方法调用等等)
进程之间的通信方式有:
- 管道(Pipe):包括匿名管道和命名管道。匿名管道主要用于父子进程间的单向通信,而命名管道允许无亲缘关系的进程间通信12。
- 信号量(Semaphore):用于控制多个进程对共享资源的访问,防止资源冲突12。
- 消息队列(Message Queue):进程可以通过消息队列异步地发送和接收消息,提供消息排序和优先级管理12。
- 共享内存(Shared Memory):多个进程可以直接访问同一块内存区域,实现高效的数据交换,但需要额外的同步机制来避免竞争条件。
- 信号(Signal):一种软中断机制,用于通知进程某个事件的发生,尽管用于进程通信较少,但在进程控制和异常处理方面非常有用。
Java中线程的通信
从抽象的角度来看,
JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系:线程之间的共享变量存储在主内存(Main Memory)中,每个线程都有一个私有的本地内存(Local Memory),本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念,并不真实存在。它涵盖了缓存、写缓冲区、寄存器以及其他的硬件和编译器优。
如图所示,本地内存A和本地内存B由主内存中共享变量x的副本。假设初始时,这3个内存中的x值都为0。线程A在执行时,把更新后的x值(假设值为1)临时存放在自己的本地内存A中。当线程A和线程B需要通信时,线程A首先会把自己本地内存中修改后的x值刷新到主内存中,此时主内存中的x值变为了1。随后,线程B到主内存中去读取线程A更新后的x值,此时线程B的本地内存的x值也变为了1。
从整体来看,这两个步骤实质上是线程A在向线程B发送消息,而且这个通信过程必须要经过主内存。JMM通过控制主内存与每个线程的本地内存之间的交互,来为Java程序员提供内存可见性保证。