Linnux IPC通信和RPC通信实现的方式

一、基础知识

1、IPC 简介

进程间通信（IPC，Inter-Process Communication）是一组编程接口，它允许程序员协调不同的进程，使之能在一个操作系统里同时运行，并相互传递、交换信息。每个进程都有自己的一部分独立的系统资源，彼此是隔离的。为了能使不同的进程互相访问资源并进行协调工作，才有了进程间通信。

2、RPC 简介

远程过程调用（RPC，Remote Procedure Call），广泛用于 Linux 的系统服务（如 NFS、NIS 等）。它的核心是让本地进程能像调用本地函数一样，调用远程主机上的函数，用于跨主机（或不同地址空间）的进程间通信。

二、实现方式

1、IPC 实现方式

• 管道（PIPE）：一对一的单向传输。
  无名管道：是UNIX系统IPC最古老的形式，它是半双工的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端，只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（如父子进程或兄弟进程之间）。
  命名管道（FIFO）：可以在无关的进程之间交换数据，与无名管道不同，FIFO有路径名与之相关联，以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。

• 信号量（Semaphore）：是一个计数器，用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于存储进程间通信数据。信号量基于操作系统的PV操作，程序对信号量的操作都是原子操作。

• 共享内存（Shared Memory）：指两个或多个进程共享一个给定的存储区，这是最快的一种IPC方式，因为进程是直接对内存进行存取。由于多个进程可以同时操作共享内存，因此需要进行同步，通常结合信号量使用。

• 套接字（socket）: 同一台主机上，可以通过 套接字文件【ip:port】 来实现双工通信。

• 消息队列：消息的链接表，存放在内核中。一个消息队列由一个标识符（即队列ID）来标识，消息队列是面向记录的，其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。消息队列独立于发送与接收进程，进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除。

2、RPC 实现方式

• 过程寻址（Procedure Addressing）：远程调用涉及的函数（过程）需要通过特定机制唯一标识，确保客户端能准确定位并调用目标过程。

• 序列化（Serialization）：调用的参数与返回值需在客户端与服务器间传输，因此需要转换为可跨网络传输的格式。

• 传输（Transport）：序列化后的数据通过网络协议发送至服务器，常用协议包括 TCP/IP、HTTP 等。

• 反序列化（Deserialization）：服务器接收数据后执行反序列化，将其还原为可直接处理的对象或数据结构。

三、核心区别

维度	IPC	RPC
使用场景	同一主机内的进程间通信	跨主机的进程间通信
核心目标	数据叫唤	远程函数调用透明
依赖	内核机制（管道、共享内存等）	网络协议和序列化/反序列化