一、进程间通信
1、管道：管道是基于文件描述符的半双工的通信方式，数据单向流动，数据读取后会从管道中删除。
A. 无名管道 i. 仅存在于内核空间中，无文件系统入口 i. 仅支持亲缘间进程通信 i. 进程退出后管道会自动释放 i. 通过pipe函数创建，返回读端(fd[0])和写端(fd[1])两个文件描述符 B. 有名管道 i. 有文件系统入口，一旦创建成功会在磁盘创建一个管道文件 i. 支持任意进程间通信 i. 进程退出后，管道文件仍存在，需手动删除 i. 通过mkfifo创建，使用open打开
2、信号：信号属于软件中断机制，用于通知进程发生特定事件，是异步通信机制。
i. 常见使用kill发送信号 i. 使用signal注册信号响应函数 i. 信号响应函数是由内核触发调用 3、共享内存 i. 通信效率最高的IPC方式，进程直接访问一块内核内存，无需数据拷贝 i. 通常需要信号量来配合使用(也就是需要同步机制) i. 通常应用在高并发、大数据量的进程间通信(比如：数据库、缓存系统) 4、消息队列 i. 属于增强型管道，其每个消息都带有标识符，支持按标识符进行接收 i. 通信效率低于共享内存 i. 通常应用在进程间需按类型传递数据(比如: 日志) 5、信号量：System-V信号量、POSIX信号量 i. 不传递数据，仅用于数据的同步与互斥，本质是内核计算器 i. P操作用于申请资源，V操作用于释放资源 i. 同步：协调进程的执行顺序 i. 互斥：保证临界资源同一时刻仅被一个进程访问 6、网络通信 i. 可以跨主机、跨网络的通信方式，支持本地和网络进程间通信 i. 通常又称之为套接字，是一个特殊的文件类型 i. 一般分为 IPV4和IPV6
二、Linux系统文件类型
1、普通文件 2、目录文件 3、管道文件 4、链接文件 5、块设备文件 6、字符设备文件 7、套接字文件
三、网络通信核心知识
1、网络通信特性
i. 同一网段内通信需保证IP地址在同一网段（通过子网掩码判断）。 i. 支持跨设备、跨平台通信(比如windows、Linux、手机)。 i. 通信双方需要通过 IP + 端口，唯一标识通信地址。 i. 依赖协议栈完成数据的封装与解封装。
2、网络通信协议：不同设备通信需要遵循统一协议。
协议 协议层 连接性 可靠性 传输速率
IP 网络层 无连接 不可靠 快
TCP 传输层 面向连接 可靠 慢
UDP 传输层 无连接 不可靠 快
IP： 网际协议，其作用是分配目标地址(IP地址)，并通过路由器将数据包从源设备转发到目标设备。
应用场景：所有网络数据传输的基础。
TCP：传输控制协议，其作用是在IP的基础上，提供可靠有序的数据传输。
应用场景：文件传输、HTTP/HTTPS、SSH、FTP
UDP：用户数据报协议，其作用是在IP的基础上，提供快速、简单的数据传输。
应用场景：视频通话、游戏、直播3、网络通信模型
1、七层协议模型(OSI模型) 应用层 领导口述一段话 表示层 秘书将领导所述内容形成信件 会话层 将信件放在前台，由前台通知快递员 传输层 快递员从前台取走信件 网络层 分拣快递确保后续按地址进行投递 数据链路层 将快递运送至对应站点 物理层 将信件送至收件人手中
i. 应用层：提供用户交互接口，定义用户级数据格式。
常见协议：HTTP、HTTPS、FTP、DNS、SMTP(邮件)
i. 表示层：数据加密、压缩、格式转换。
常见协议：SSL、JPEG。
i. 会话层：建立、维护、终止进程间会话，
常见协议：RCP。
i. 传输层：端到端通信，通过端口标识进程，提供可靠的或快速的传输
常见协议：TCP、UDP。
i. 网络层：路由转发，通过IP地址定位目标主机。
常见协议：IP、ICMP。
i. 数据链路层：将比特流封装为帧，处理MAC地址、差错检测。
常见协议：以太网协议、ARP、PPP、RARP。
i. 物理层：传输比特流，负责硬件适配。
常见协议：串口协议、网线、光纤。
2、四层协议模型(TCP/IP模型)
应用层 将数据形成信件并放在前台
传输层 快递员从前台取走信件
网络层 分拣快递确保后续按地址进行投递
网络接口层 将快递投诉至收件人手中
i. 应用层：整合了OSI模型中的应用层+表示层+会话层。
i. 网络接口层：整合了OSI模型中的数据链路层+物理层。4、网络通信理论
(1)、套接字：是特殊的文件描述，是网络通信的端点，不能使用open打开。 (2)、流式套接字：对应TCP，可靠、面向连接、字节流。 (3)、数据报套接字：对应UDP，不可靠、无连接、数据报。 (4)、IP地址：IPV4为32为点分式(192.168.31.248)，IPV6为128位冒号分割式。 (5)、端口号：2字节的短整型(1 ~ 65535), 与IP地址组合唯一标识网络进程。 通常我们的程序端口号设置为 > 10000, 避免与其余软件冲突。 (6)、字节序： i. 大端序：网络字节序 i. 小端序：主机字节序
5、网络IO模型
(1) 阻塞IO：进程调用相关的IO函数后就会阻塞，直到数据就绪或超时，CPU开销小。 (2) 非阻塞IO：进程调用相关IO函数后立即返回，数据未就绪则返回错误，会轮询检查，CPU开销大。 (3) 信号驱动：注册信号响应函数，数据就绪时内核发送SIGIO信号执行响应函数，CPU开销中等。 (4) 异步IO：进程发起IO请求后继续执行，内核完成数据读写后通知进程，CPU开销小。 (5) 多路复用：单个进程监控多个文件描述符，数据就绪时通知进程处理，CPU开销小。
6、网络超时处理
三种超时处理：(1) 通过socket选项设置; (2) 通过IO多路复用的超时参数设置; (3) 通过特定函数设置。
7、广播与组播
(1) 广播 i. 向同一网段内所有设备发送数据，路由器默认拦截跨网段广播。 i. 无需通知接收方IP，但是占用网段较宽，安全性较低。 i. 仅支持UDP协议。 (2) 组播 i. 向特定组播的组发送数据，仅加入到改组的设备能够接收。 i. 节省宽带，支持跨网段。