【Linux】进程间多种通信方式对比

        本文比较了多种进程间通信方式的关键特性，包括同步/异步、阻塞/非阻塞、通信方向、速度等维度。所有方式在优先级、可靠性和事务支持方面存在显著差异，实际选择需根据具体场景权衡性能、可靠性和功能需求。

注意：表格仅为通信方式的典型值，部分属性可能高依赖具体实现方式。

通信方式	同\异步	阻塞/非阻塞	通信方向	通信速度	消息格式	消息大小	存储位置
匿名管道	同步	阻塞/非阻塞	单工	较慢	自定义	有限制	内核缓冲区
命名管道	同步	阻塞/非阻塞	单工	较慢	自定义	有限制	内核缓冲区
信号	异步	非阻塞	全双工	很快	单整数	无内容	内核
信号量	同步	通常阻塞	全双工	较快	单整数	单整数	内核
共享内存	异步	非阻塞	全双工	最快	自定义	可用内存	用户空间
消息队列	异步	阻塞/非阻塞	全双工	较快	自定义	有限制	内核
套接字	同步/异步	阻塞/非阻塞	全双工	网络环境	网络协议	网络协议	内核(和用户)
远程调用	同步/异步	阻塞/非阻塞	全双工	网络环境	网络协议	网络协议	内核(和用户)
文件锁	同步/异步	阻塞/非阻塞	全双工	磁盘I/O	自定义	单个锁	文件系统
内存映射	异步	非阻塞	全双工	最快	自定义	可用内存	用户空间

通信方式	生命周期	通信范围	优先级	可靠性	消息顺序	消息重复	事务特性
匿名管道	随创建进程	亲缘关系进程	低	较低	不保证	可能	不支持
命名管道	随创建进程	同机进程间	低	较低	不保证	可能	不支持
信号	接收信号后	同机进程间	高	低	不保证	可能	不支持
信号量	随系统	同机进程间	高	较高	不保证	可能	不支持
共享内存	随系统	同机进程间	高	高	不保证	可能	不支持
消息队列	随系统	同机进程间	高	较高	保证	可能	不支持
套接字	随系统	可跨机通信	高	较高	保证	可能	不支持
远程调用	随系统	可跨机通信	高	较高	保证	可能	部分支持
文件锁	随系统	同机进程间	高	较高	保证	不会重复	不支持
内存映射	随系统	同机进程间	高	较高	不保证	可能	不支持

补充说明

1、共享内存和内存映射本身不保证消息顺序，需依赖同步机制（如信号量）实现顺序控制；

2、共享内存和内存映射本身不支持事务，需通过额外机制（如日志、锁）实现，

3、信号量本质是计数器，消息格式为单整数（计数器值），可能因系统调度导致重复获取/释放。

4、部分远程调用框架（如gRPC）支持事务语义，但并非所有实现均支持。

5、套接字和远程调用的存储位置可能涉及内核和用户空间

6、事务特性： 在并发执行多个事务时中，数据库管理系统（DBMS）用于确保数据，Atomicity（原子性）、Consistency（一致性）、Isolation（隔离性）和Durability（持久性）。