node中进程通信的实现方式有哪些
这篇文章主要介绍“node中进程通信的实现方式有哪些”，在日常操作中，相信很多人在node中进程通信的实现方式有哪些问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”node中进程通信的实现方式有哪些”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！
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通信其实涵盖开发的各个层面，常见的有客户端和服务端通过各种通信协议进行通信，RPC通信，开发过程中各个模块之间的相互通信，electron主进程和渲染进程之间的通信等等;
本文主要是尝试总结下nodejs(单线程，多线程，多进程)通信的方式，使用场景，实现等。
通信的实现方式
一般进程通信的实现方式如下：
1、Shared Memory(内存共享);
2、Socket(套接字);
3、管道(非命名管道Pipe, 命名管道FIFO);
4、Signal(信号);
5、Message queue(消息队列);
下面我们看下在node中如何实现这些方式的通信
一、Shared Memory(内存共享)
单机下(客户端内单线程，单进程里多线程，单台服务器内多进程)，通过内存共享实现通信的方式最为常见。
Shared Memory(内存共享)-单线程
从操作系统层面来看，进程内所有线程内存都是共享的，但前提是需要知道内存的访问地址。
但从语言层面(node或者说是v8的实现层面)，我们没有直接接触内存的管理，而是间接从v8提供的语法/api进行内存操作。v8提供三种方式给我们共享内存(也许叫共享变量更恰当)：全局变量, 局部变量, 共享传参(call by sharing);
v8在执行代码之前会先将代码通过Estree规范转化为抽象语法树后再进行解释编译执行，在抽象语法树中(关于抽象语法树可查看我另外一篇文章)是有scope的，而内存读取是通过标志符(变量命名)逐级往上回溯查找。所以如果你需要在两个方法之间共享某个内存，可以在他们共同的作用域下进行创建。
Shared Memory(内存共享)-多线程
在客户端环境或node环境，我们都可以实现多线程,两者方式也类似(node通过worker_threads实现，浏览器通过Worker实现)。这里的内存共享主要是借助内存操作的api(SharedArrayBuffer)实现的。先看下浏览器实现的例子:
// 主线程
const buffer = new SharedArrayBuffer(1024)
const typedArr = new Int16Array(buffer)
const newWorker = new Worker('./worker.js')
typedArr[0] = 20
newWorker.postMessage(buffer)
newWorker.onmessage= (data) => {
console.group('[the main thread]');
console.log('Data received from the main thread: %i', typedArr[0]);
console.groupEnd();
}
// 子线程
addEventListener('message', ({ data }) => {
const arr = new Int16Array(data)
console.group('[the worker thread]')
console.log('Data received from the main thread: %i', arr[0])
console.groupEnd()
arr[0] = 18
postMessage('Updated')
})
// 结果
[the worker thread]
Data received from the main thread: 20
[the main thread]
Data received from the main thread: 18Shared Memory(内存共享)-多进程
因为进程启动后内存是无法相互读取的(系统层面的限制)，进程之间的内存共享实际是通过新开辟一段shared memory实现的。但node暂时没有支持shared memory，只能通过低级语言来实现，例如: c++实现的 shared-memory-disruptor addon插件(另外文章介绍)。
二、Socket(套接字)
Socket 分两种实现：
1、TCP Socket;
2、UNIX Domain Socket;
两者的主要区别如下：
TCP Socket适用于单机,C/S架构等.但UNIX Domain Socket只适用于单机。 UNIX Domain Socket不需要经过一系列的网络中转(协议，分包，校验等等)，性能更高，稳定性更好。
TCP Socket
概念: TCP Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间抽象层,是一种操作系统提供的进程间通信机制;
TCP Socket通信应该是我们日常开发(C/S架构)中最常见的通信方式之一，在我们日常开发中最常见的就是各种应用层协议(http,websocket,rpc,ftp等)的使用，node中http模块也是基于net模块实现的。
注：其实UDP也属于TCP分层(并不是严格的指TCP通信，而是网络通信层中的TCP/IP层)，node有提供'dgram'模块来实现，但在实际应用中没有接触过，所以不进行了解。
net
在node中，TCP Socket是由net模块实现的，net模块主要提供了以下功能：
1、上层的IPC支持(实际上是管道通信的实现，后面管道通信再详细说明);
2、net.Server类;
// 服务端通过net.createServer创建服务，会返回net.Server对象，可以通过返回值进行各种事件监听，端口监听
const net = require('net')
net.createServer((server => {
server.end(`hello world!\n`)
})).listen(3302, () => {
console.log(`running ...`)
})3、net.Socket类;
const net = require('net')
const socket = net.createConnection({port: 3302})
socket.on('data', data => {
console.log(data.toString())
})UNIX Domain Socket
UNIX Domain Socket是通过创建一个文件描述符，不同进程之间的通信通过读写这个文件描述符进行通信(可以分为创建进程和其他进程，其他进程之间的相互通信可以通过创建进程作为中转)。e.g.
// 创建进程
const net = require('net')
const unixSocketServer = net.createServer(server => {
server.on('data', data => {
console.log(`receive data: ${data}`)
})
})
unixSocketServer.listen('/tmp/test', () => {
console.log('listening...')
})
// 其他进程
const net = require('net')
const socket = net.createConnection({path: '/tmp/test'})
socket.on('data', data => {
console.log(data.toString())
})
socket.write('my name is vb')
// 输出结果
listening...
receive data: my name is vb三、管道
管道通信分两种，非命名管道和命名管道。
非命名管道的实现方式和UNIX Domain Socket一样，都是通过创建文件描述符进行通信。
命名管道是通过固定的文件描述符进行通信:
"\\\\.\\pipe\\" + PIPE_NAME;
源码可参考stackoverflow（https://stackoverflow.com/questions/11750041/how-to-create-a-named-pipe-in-node-js）
目前理解的管道通信和UNIX Domain Socket实现基本一致，只是管道通信规范了读写权限，半双工通信，UNIX Domain Socket更加自由一些。
四、Signal(信号)
Signal是操作系统在终止进程前给进程发送的信号。在node中可以通过process.kill(pid, signal)/child_process.kill(pid, signal)接口实现,e.g.
// 要被终止的http守护进程
const Koa = require('koa')
const app = new Koa()
app.listen(3004, () => {
console.log(`process pid is : ${process.pid}`) // process pid is : 75208
})
// 操作进程
process.kill(75208, 'SIGHUP') // 'SIGHUP'是一般结束进程的信号，还有更多其他的信号参考 [标识](https://blog.csdn.net/houjixin/article/details/71430489)但这里的前提是你需要获取到被终止的进程pid，更多pid的内容可阅读我之前关于进程的文章。
五、Message queue(消息队列)
一开始我以为是redis,各种MQ之类的基于TCP的消息队列。但其实是操作系统内的消息队列，node暂时没有提供相关的上层接口，需要更底层实现，e.g. svmq
到此，关于“node中进程通信的实现方式有哪些”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！
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