进程间通信手段
- 命名管道
命名管道提供了一种基于内核的通信机制,可以在本地或网络中的进程之间进行数据传输。它是双向的,支持同步和异步通信。- 匿名管道(Anonymous Pipes)
单向通信,适用于父子进程间的通信。
- 匿名管道(Anonymous Pipes)
- 共享内存
共享内存允许多个进程通过共享的内存区域来进行快速的数据交换。它可以避免数据的复制开销,但需要处理好进程同步。 - 消息队列
消息队列是进程间通过发送消息来进行异步通信的一种机制。消息可以存储在队列中,适合长时间保持的通信方式。 - 套接字(Sockets)
套接字是网络通信的基础,支持在本地进程间或者跨网络的通信。可以实现较为复杂的、灵活性较高的通信方式。TCP ,UDP ,FTP ,HTTP ,RPC等都是基于Sockets的 - 文件(File-based)
通过文件系统,进程可以通过读写文件实现通信。这种方式虽然效率较低,但实现起来相对简单。- 共享卷(Shared Volumes)
容器可以通过挂载的卷进行文件系统级别的通信。
- 共享卷(Shared Volumes)
- 信号量、互斥量、事件(Semaphores, Mutexes, Events)
不属于严格的通信,而是同步 - 信号和挂钩(Signals and Hooks)
进程可以使用信号来通知其他进程发生了某些事件。这在 Unix-like 系统中比较常见,但在 Windows 上相对少用。 - Service Mesh
在微服务架构中用于管理和监控服务之间的通信。其原理是通过在每个服务实例旁边部署一个代理(称为 Sidecar)来拦截和管理微服务之间的流量。负责管理和监控服务之间的网络通信,提供负载均衡、服务发现、故障处理、安全策略、流量控制等功能
更高级别的(原理是上面的原理,但是框架做了整合,比如支持多种传输格式的WCF)
- WCF
- RPC相关,如gRPC,SOAP
- API
- 消息中间件(这里指的是更高级别的消息队列框架,如RabbitMQ,支持很多高级功能)
WCF
https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/wcf/whats-wcf
Windows Communication Foundation (WCF) 是用于构建面向服务的应用程序的框架。 借助 WCF,可以将数据作为异步消息从一个服务终结点发送至另一个服务终结点。 服务终结点可以是由 IIS 承载的持续可用的服务的一部分,也可以是应用程序中承载的服务。 终结点可以是从服务终结点请求数据的服务客户端。 简单消息可以是作为 XML 发送的单个字符或单个单词,复杂消息可以是二进制数据流。
WCF 设计提供一种用于创建 Web 服务和 Web 服务客户端的可管理的方式。
gRPC 是一种现代 RPC 框架,是 WCF 的常用替代方法。
性能:gRPC 比 WCF 更高效,尤其是对于长时间运行的连接。
可伸缩性:gRPC 旨在扩展到大量客户端和服务器。
安全性:gRPC 支持各种安全机制,包括 TLS 和身份验证。
跨平台:gRPC 是平台中立的,可用于各种编程语言。
上面是官网的介绍(所以其实gRPC更先进,如果本着学习直接上gRPC)
WCF(Windows Communication Foundation)是一个用于构建和运行与服务导向架构(SOA)兼容的分布式应用程序的框架。WCF允许开发人员构建安全、可靠、跨平台的消息传递系统,支持多种网络协议和消息编码格式。
服务导向
面向服务的体系结构 (SOA) 依赖 Web 服务发送和接收数据。松耦合,只要符合基本协定,则在任何平台上创建的任何客户端均可连接到服务。通用性
可以和COM,COM+, .NET Framework,WSE 3.0 Web ,ASP.NET Web ,POX等应用程序集成多种消息模式
请求/答复模式,单项消息,全双工交换模式支持元数据,可以用来生成客户端
多种传输格式
安全性
持久化
事务
可拓展
关键概念
服务:即等待客户端与其进行通信并响应该通信的应用程序。服务通过公开一个或多个契约(Contract)来定义它能执行的操作。
客户端 : 即启动通信的应用程序,单个应用程序既可以充当客户端,也可以充当服务
-
契约(Contract):
- 服务契约(Service Contract):定义服务的操作。
- 数据契约(Data Contract):定义数据结构以便服务之间进行交换。
- 消息契约(Message Contract):允许对消息的结构进行更精细的控制。
- 错误契约(Fault Contract):定义服务可能返回的错误。
绑定(Binding):指定如何连接到服务,包括使用的协议(如HTTP、TCP)、编码(如文本、二进制)和安全要求(如加密、认证)。
终结点(Endpoint):一个服务的访问点。每个终结点由一个地址(Address)、一个绑定(Binding)和一个契约(Contract)组成。简称为ABC。
宿主(Host):服务必须在某种宿主进程中运行,宿主可以是IIS、Windows服务、控制台应用程序等。
服务契约和实现
using System.ServiceModel;
[ServiceContract]
public interface ICalculator
{
[OperationContract]
int Add(int a, int b);
[OperationContract]
int Subtract(int a, int b);
}
public class CalculatorService : ICalculator
{
public int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
public int Subtract(int a, int b)
{
return a - b;
}
}
还需再在App.Config配置 Serive name,baseAddress endpoint,binding,contract等等
宿主应用程序
创建一个宿主应用程序来托管这个服务。
using System;
using System.ServiceModel;
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
using (ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(CalculatorService)))
{
host.Open();
Console.WriteLine("Service is running...");
Console.WriteLine("Press <Enter> to stop the service.");
Console.ReadLine();
}
}
}
客户端应用程序
using System;
using System.ServiceModel;
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ChannelFactory<ICalculator> channelFactory = new ChannelFactory<ICalculator>(new BasicHttpBinding(), new EndpointAddress("http://localhost:8000/CalculatorService"));
ICalculator proxy = channelFactory.CreateChannel();
int result1 = proxy.Add(1, 2);
int result2 = proxy.Subtract(5, 3);
Console.WriteLine($"1 + 2 = {result1}");
Console.WriteLine($"5 - 3 = {result2}");
((IClientChannel)proxy).Close();
channelFactory.Close();
}
}
同样也需要配置 binding,endpoint ,address等等