首先我们要知道，进程通信需要操作系统支持，因为各进程拥有的内存地址空间相互独立，为了保证安全，一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间安全。
进程间通信的方式有三种：管道通信，共享存储，消息队列。
管道通信
管道又分为匿名管道和命名管道。
匿名管道本质上是内存中一片固定大小的缓冲区，当我们通过系统调用创建了匿名管道，会返回一个写入段描述符fd[0]和读取端描述符fd[1]。我们可以使用 fork 创建子进程，创建的子进程会复制父进程的文件描述符，两个进程就可以通过各自的 fd 写入和读取同一个管道文件实现跨进程通信了。
命名管道本质上是在文件系统创建了一个设备文件，不同的进程就可以通过这个文件实现相互通信。
管道是一种经典的BIO方式，是半双工的，某一时间段内只能单向传输。如果要实现双向同时传输，则需要设置两个管道。当管道写满时，写进程会阻塞，直到读进程将管道内的数据取走。当管道读空时，读进程会阻塞，直到写进程向管道中写入数据，即可唤醒写进程。
这种方式效率很低，不适合进程间的频繁数据交换，好处就是简单
消息队列
消息队列是经典的消息传递的方式,其本质上是生产者-消费者的模型
在Linux中，消息队列是保存在内核中的消息链表，在发送数据的时候，会分成一个个的数据单元，消息的发送方和接收方要固定好消息体的格式,所以每个消息都是固定大小的数据块,而不像是无序的字节。所以消息队列不适合传输比较大的数据，比如在Linux中定义了MSGMAX和MAGMNB，他们分别定义了消息最大长度和消息队列的最大长度。
如果消息队列中的数据被读取了,那么内核就会把这个消息体给删除
消息队列的生命周期是随内核的,当内核不释放消息队列时,那么直到系统关闭或者宕机的时候消息队列才会被释放。
消息队列通信过程中，存在用户态与内核态之间的数据拷贝开销，因为进程写入数据到内核中的消息队列时，会发生从用户态拷贝数据到内核态的过程，同理另一进程读取内核中的消息数据时，会发生从内核态拷贝数据到用户态的过程。
共享内存
由于消息队列存在用户态和内存态之间的数据拷贝开销，所以原生的消息队列的性能是比较差的。
共享内存技术:简单来说,就是基于虚拟内存机制,将不同虚拟地址空间,映射到同一块物理内存,这样的话两个进程对自己的虚拟内存进行操作,实际上改变的是共享区域中的内存数据。
信号量
注意到共享内存的读写,它实际上涉及到了一个临界资源的访问问题,所谓临界资源就是多个进程/线程都能够读取到的一段共享数据,那么在并发的情况下,就会导致并发下的数据安全问题
为了防止多进程竞争共享资源,一般有悲观锁和乐观锁的实现机制,乐观锁是基于一种机器原子指令CAS实现的,而悲观锁的实现方式通常有信号量
信号量其实是一个整型的计数器，主要用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于缓存进程间通信的数据。
信号量表示资源的数量，控制信号量的方式有两种原子操作：
- 一个是 P 操作，这个操作会把信号量减去 1，相减后如果信号量 < 0，则表明资源已被占用，进程需阻塞等待；相减后如果信号量 >= 0，则表明还有资源可使用，进程可正常继续执行。
- 另一个是 V 操作，这个操作会把信号量加上 1，相加后如果信号量 <= 0，则表明当前有阻塞中的进程，于是会将该进程唤醒运行；相加后如果信号量 > 0，则表明当前没有阻塞中的进程；
P 操作是用在进入共享资源之前，V 操作是用在离开共享资源之后，这两个操作是必须成对出现的。
基于信号量实现的互斥，初始化为1
在对资源进行访问前，进行加锁
- 如果信号量为1，执行P操作后变为0，表示资源可用
- 如果执行P操作后信号量<0，那么这个线程将被阻塞，并且被注册到监视这个信号量的监视器所对应的同步队列中
当退出对资源的访问的时候,进行解锁
- 如果执行V操作后信号量<=0，那么就唤醒同步队列阻塞中一个线程
基于信号量实现的同步，初始化为0
同步,比如说要保证A进程在B进程之前执行，我们把P操作放在B进程，V操作放在A进程。
B要取数据，那么就会执行P操作，使信号量变为-1，那么B被阻塞,。只有当A生产数据后，执行V操作使信号量变为0，B就被唤醒。
