Java進(jìn)程間通信之消息隊(duì)列
消息隊(duì)列
1.消息隊(duì)列的原理
- 1.1 msgqueue采用鏈表來實(shí)現(xiàn)消息隊(duì)列, 該鏈表是由系統(tǒng)內(nèi)核維護(hù),
- 1.2 系統(tǒng)中可能有很多的msgqueue, 每個(gè)MQ用消息隊(duì)列描述符(消息隊(duì)列ID: qid) 來區(qū)分,qid是唯一 的,用來區(qū)分不同的MQ。
- 1.3在進(jìn)行進(jìn)程間通信時(shí),一個(gè)進(jìn)程將消息加到MQ尾端,另一個(gè)進(jìn)程從消息隊(duì)列中取消息(不一 定以先進(jìn)先出來取消息,也可以按照消息類型去取消息)這樣就實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程間的通信。
2.消息隊(duì)列的接口:
2.1創(chuàng)建消息隊(duì)列
int msgget(key_ t key, int msgflg);
參數(shù):
key
:消息隊(duì)列的標(biāo)識符msgflg
:創(chuàng)建的標(biāo)志,例如IPC_CREATIPC_CREAT
:如果不存在就創(chuàng)建:按位或上一個(gè)權(quán)限(8進(jìn)制的數(shù)字)
返回值:
- 成功:返回隊(duì)列ID
- 失敗:返回-1,并設(shè)置erron
2.2向消息隊(duì)列發(fā)送消息
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
參數(shù):
msgid
:消息隊(duì)列IDmsgp
:指向msgbuf 的指針,用來指定發(fā)送的消息- 操作系統(tǒng)為該函數(shù)發(fā)送的消息定義了發(fā)送格式,只是定義了一部分,另一部分要程序員自己去定義
msgsz
:要發(fā)送消息的長度,消息內(nèi)容的長度msgflg
:創(chuàng)建標(biāo)記,如果指定IPC_NOWAIT,失敗會立即返回0
:阻塞發(fā)送IPC_NOWAIT
:非阻塞發(fā)送
返回值:
- 成功:返回0
- 失?。悍祷?1,并設(shè)置erron
2.3接收消息:
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, sizet msgsz, long msgtyp, int msgflg);
參數(shù):
msgid
:消息隊(duì)列IDmsgp
:指向msgbuf的指針,用來接收消息msgsz
:要接收消息的長度- 注意:參數(shù)msgsz 指定由msgp 參數(shù)指向的結(jié)構(gòu)的成員mtext的最大大小(以字節(jié)為單位)
msgtyp:接收消息的方式
- 1.
msgtyp = 0
:讀取隊(duì)列中的第一條消息(不在乎當(dāng)前對頭元素時(shí)什么消息類型,將他當(dāng)作普通隊(duì)列來處理) - 2.
msgtyp > 0
:讀取隊(duì)列中類型為msgtyp 的第一條消息。(就是讀取對列元素中第一個(gè)香蕉)除非在msgflg中指定了MSG_ EXCEPT, 將讀取類型不等于msgtyp 絕對值的第一條消息 - 3.
msgtyp< : 0
:讀取隊(duì)列中最小類型小于或等于msgtyp 絕對值的第一條消息
msgflg
:創(chuàng)建標(biāo)記,如果指定IPC_ NOWAIT,獲取失敗會立刻返回
返回值:
- 成功返回實(shí)際讀取消息的字節(jié)數(shù)
- 失敗返回-1,并設(shè)置erron
2.4操作消息隊(duì)列的接口
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ ds *buf);
參數(shù):
msqid
:消息隊(duì)列IDcmd
:控制命令,- 例如
IPC_ RMID
,刪除命令 , IPC STAT
,獲取狀態(tài)
- 例如
- buf:存儲消息隊(duì)列的相關(guān)信息的buf
返回值:
- 成功根據(jù)不同的cmd有不同的返回值,
- 失敗返回-1,并設(shè)置erron
2.5代碼測試:
創(chuàng)建一個(gè)消息對列,寫端發(fā)送消息對列,讀端讀取消息對列中的內(nèi)容。
我們運(yùn)行寫端代碼兩次發(fā)現(xiàn)消息對列中寫入20條消息,
運(yùn)行讀端代碼我們發(fā)現(xiàn)成功讀出
我們運(yùn)行三次可以發(fā)現(xiàn)再無法從消息對列中讀出,說明消息對列每次獲取到消息后,就會將消息對列中相應(yīng)的消息出對列
信號量:
信號量的原理
- 信號量本質(zhì)上就是資源計(jì)數(shù)器,能夠保證多個(gè)進(jìn)程之間訪問臨界資源,執(zhí)行臨 界區(qū)代碼時(shí),互斥訪問。同時(shí)也可以用于同步
- 臨界資源:多個(gè)進(jìn)程都可以訪問到的資源(例如:同一塊內(nèi)存)
- 臨界區(qū):訪問臨界資源時(shí)的代碼,區(qū)域稱之為臨界區(qū)
互斥訪問:同一時(shí)刻,多個(gè)進(jìn)程當(dāng)中,只有一個(gè)進(jìn)程可以訪問臨界區(qū)資源。多個(gè)資源通過信號量保證互斥訪問的時(shí)候,需要先獲取信號量,如果能獲取正確的信息量,則才能訪問臨界資源,如果獲取不了,則阻塞等待。等待訪問的進(jìn)程將信號量設(shè)置為1,然后再訪問。
- 如果不進(jìn)行互斥訪問會造成結(jié)果二義性。(結(jié)果不同)(多核cpu同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程訪問臨界資源,單核搶占式執(zhí)行,操作系統(tǒng)調(diào)度不可控)
- 同步:當(dāng)臨界資源空閑之后,通知等待的進(jìn)程進(jìn)行訪問
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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