Co to jest komunikacja międzyprocesowa?

Komunikacja międzyprocesowa (IPC) to grupa technik stosowanych w programowaniu komputerowym, które umożliwiają interakcję różnych elementów oprogramowania. IPC jest często wspomagany przez system operacyjny komputera, chociaż istnieją alternatywne metody. Dokładna forma tej komunikacji między oprogramowaniem może być różna, od bezpośrednich wiadomości do centralnego depozytu, w którym informacje są przechowywane i pobierane. Komunikacja międzyprocesowa może zapewnić korzyści, takie jak większa wydajność, mniejsze zużycie zasobów komputerowych i zwiększone bezpieczeństwo.

W świecie programowania o oprogramowaniu mówi się w kategoriach procesu lub pojedynczego fragmentu kodu, który można uruchomić lub wykonać na jednostce centralnej (CPU) komputera. Wiele aplikacji korzysta w rzeczywistości z więcej niż jednego procesu, co może zwiększyć wydajność i stabilność. Przeglądarka internetowa z wieloma otwartymi stronami może używać oddzielnego procesu do ładowania każdej strony; to izoluje każdą stronę od innych i zapobiega awariom całej przeglądarki przez źle zachowującą się stronę internetową. W tym przykładzie każdy proces odpowiedzialny za renderowanie strony internetowej komunikuje się z jednym lub kilkoma procesami obsługującymi inne aspekty przeglądarki, takie jak komponenty interfejsu użytkownika.

Większość komputerowych systemów operacyjnych udostępnia kilka różnych mechanizmów komunikacji międzyprocesowej. Niektóre inne technologie oprogramowania oferują również obsługę IPC. Co więcej, IPC może być używany na pojedynczym komputerze lub w sieci. Mechanizmy te mogą różnić się sposobem ich implementacji, ale większość z nich można pogrupować w kilka kategorii na podstawie sposobu, w jaki odbywa się komunikacja.

W niektórych przypadkach komunikaty są wymieniane bezpośrednio między procesami, często w sposób jednokierunkowy lub asynchroniczny. Kilka metod IPC, które działają w ten sposób, obejmuje sygnały, potoki i gniazda. Komunikacja międzyprocesowa może również odbywać się poprzez wykorzystanie określonej lokalizacji, w której do danych może mieć dostęp więcej niż jeden proces. Jednym z przykładów jest pamięć współdzielona, ​​technika, w której wiele procesów uzyskuje dostęp do tej samej części pamięci komputera w celu wymiany informacji. Metoda, którą może wybrać programista, zależy od szybkości i wielkości potrzebnej wymiany danych, a także od innych czynników.

Istnieje wiele powodów, dla których programista może chcieć wykorzystać komunikację międzyprocesową podczas tworzenia oprogramowania. Podział dużej aplikacji na wiele mniejszych procesów, które komunikują się za pośrednictwem IPC, może zwiększyć wydajność oraz bezpieczeństwo. Program może uruchamiać i kończyć procesy w razie potrzeby zamiast wszystkich komponentów działających jednocześnie i zużywających zasoby sprzętowe. Jeśli część programu wymaga specjalnego dostępu do sprzętu komputerowego lub innego uruchomionego oprogramowania, jeden lub więcej procesów może działać na koncie administratora lub „root”, podczas gdy reszta programu działa jako zwykły użytkownik.