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操作系统会为每一个创建的进程分配一个独立的地址空间，不同进程的地址空间是完全隔离的，因此如果不加其他的措施，他们完全感觉不到彼此的存在。那么进程之间怎么进行通信？他们之间的关联是怎样的？实现原理是什么？本文就来借助Python简单的聊一下进程之间的通信？还是那句话，原理是相同的，希望能透过具体的例子来体会一下本质的东西。
下面尽量以简单的方式介绍一下每一类通信方式，具体的细节可以参照文档使用；
1. 管道
先来看一下最简单、古老的一种IPC：管道。通常指的是无名管道，本质上可以看做一种文件，只存在于内存当中，不会存盘。不同进程通过系统提供的接口来向管道中读取或者写入数据。
也就是说我们通过这样一个中间介质为进程提供交流的方式。无名管道的局限在于一般只用于有直接关联关系的父子进程。下面通过一个简单的例子来看一下其用法。
from multiprocessing import Process, Pipe
def pstart(pname, conn):
conn.send("Data@subprocess")
print(conn.recv()) # Data@parentprocess
if __name__ == '__main__':
conn1, conn2 = Pipe(True)
sub_proc = Process(target=pstart, args=('subprocess', conn2,))
sub_proc.start()
print (conn1.recv()) # Data@subprocess
conn1.send("Data@parentprocess")
sub_proc.join()
管道通信三步曲：
- 创建Pipe，得到两个connection对象conn1和conn2；
- 父进程持有conn1，将conn2传递给子进程；
- 父子进程通过对持有的connection对象进行send和recv操作以进行数据传递和接受；
上面我们创建的是全双工管道，也可以创建半双工管道，具体使用可以参照官网描述：
Returns a pair (conn1, conn2) of Connection objects representing the ends of a pipe.
If duplex is True (the default) then the pipe is bidirectional. If duplex is False then the pipe is unidirectional: conn1 can only be used for receiving messages and conn2 can only be used for sending messages.
2. 具名管道（FIFO）
上面介绍的管道主要用于有直接关系的进程，局限性比较大。下面来看一下可以在任意进程间进行通信的具名管道。
由于window平台上os模块没有mkfifo属性，因此这个例子只能在linux上运行（测试环境 CentOS 7， Python 2.7.5）：
#!/usr/bin/python
import os, time
from multiprocessing import Process
input_pipe = "./pipe.in"
output_pipe = "./pipe.out"
def consumer():
if os.path.exists(input_pipe):
os.remove(input_pipe)
if os.path.exists(output_pipe):
os.remove(output_pipe)
os.mkfifo(output_pipe)
os.mkfifo(input_pipe)
in1 = os.open(input_pipe, os.O_RDONLY) # read from pipe.in
out1 = os.open(output_pipe, os.O_SYNC | os.O_CREAT | os.O_RDWR)
while True:
read_data = os.read(in1, 1024)
print("received data from pipe.in: %s @consumer" % read_data)
if len(read_data) == 0:
time.sleep(1)
continue
if "exit" in read_data:
break
os.write(out1, read_data)
os.close(in1)
os.close(out1)
def producer():
in2 = None
out2 = os.open(input_pipe, os.O_SYNC | os.O_CREAT | os.O_RDWR)
for i in range(1, 4):
msg = "msg " + str(i)
len_send = os.write(out2, msg)
print("------product msg: %s by producer------" % msg)
if in2 is None:
in2 = os.open(output_pipe, os.O_RDONLY) # read from pipe.out
data = os.read(in2, 1024)
if len(data) == 0:
break
print("received data from pipe.out: %s @producer" % data)
time.sleep(1)
os.write(out2, 'exit')
os.close(in2)
os.close(out2)
if __name__ == '__main__':
pconsumer = Process(target=consumer, args=())
pproducer = Process(target=producer, args=())
pconsumer.start()
time.sleep(0.5)
pproducer.start()
pconsumer.join()
pproducer.join()
运行流程如下：
每一轮的过程如下：
- producer进程往pipe.in文件中写入消息数据；
- consumer进程从pipe.in文件中读入消息数据；
- consumer进程往pipe.out文件中写入回执消息数据；
- producer进程从pipe.out文件中读出回执消息数据；
结果如下：
[shijun@localhost python]$ python main.py
------product msg: msg 1 by producer------
received data from pipe.in: msg 1 @consumer
received data from pipe.out: msg 1 @producer
------product msg: msg 2 by producer------
received data from pipe.in: msg 2 @consumer
received data from pipe.out: msg 2 @producer
------product msg: msg 3 by producer------
received data from pipe.in: msg 3 @consumer
recee认识。
结合之前几篇介绍线程、进程概念及线程间同步的一些措施的介绍，相信应该对线程和进程相关概念有一个简单清晰的认识了。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持社区。 | 
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