请简述Linux/BSD系统下进程间通讯的方式有哪些，并具体说明在PHP下如何实现

封面图 • 2025-10-22 • PHP

在 **Linux/BSD** 系统中，进程间通信（IPC, Inter-Process Communication）有多种方式。以下是常见的几种 IPC 机制：

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## 一、Linux/BSD 中常见的进程间通信方式

| 通信方式 | 描述 |
|----------|------|
| **管道（Pipe）** | 单向通信，常用于父子进程之间。 |
| **命名管道（FIFO）** | 类似管道，但可以通过文件系统访问，支持不同进程间的通信。 |
| **消息队列（Message Queue）** | 基于消息的异步通信方式，支持多个进程读写。 |
| **共享内存（Shared Memory）** | 允许两个或多个进程共享同一块内存区域，速度快。 |
| **信号（Signal）** | 用于通知进程发生了某个事件（如中断、错误等）。 |
| **套接字（Socket）** | 支持本地和网络通信，适用于跨主机的进程通信。 |
| **信号量（Semaphore）** | 用于同步对共享资源的访问，防止竞态条件。 |
| **文件锁（File Locking）** | 通过文件锁定机制实现进程间的同步。 |

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## 二、PHP 中如何实现这些 IPC 方式

### 1. **管道（Pipe）**

PHP 中可以使用 `popen()` 和 `pclose()` 来创建管道，或者使用 `proc_open()` 实现更复杂的管道操作。

```php
$handle = popen("cat", "r");
echo fread($handle, 2048);
pclose($handle);
```

> 注意：PHP 的管道主要用于与外部命令交互，不推荐用于多进程之间的复杂通信。

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### 2. **命名管道（FIFO）**

PHP 可以使用 `mkfifo()` 创建 FIFO 文件，并通过 `fopen()` 打开进行读写。

```php
// 创建 FIFO 文件
if (!file_exists('myfifo')) {
    posix_mkfifo('myfifo', 0666);
}

// 写入进程
$fp = fopen('myfifo', 'w');
fwrite($fp, "Hello from PHP");
fclose($fp);

// 读取进程
$fp = fopen('myfifo', 'r');
$data = fread($fp, 1024);
fclose($fp);
```

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### 3. **消息队列（Message Queue）**

PHP 提供了 `msg_get_queue()` 和相关函数来操作 System V 消息队列。

```php
$queue = msg_get_queue(1234, 0666);

// 发送消息
$msg = "Hello from PHP";
msg_send($queue, 1, $msg, true, true, $errno);

// 接收消息
$msg_type = 1;
msg_receive($queue, $msg_type, $msg_type, 1024, $msg, true, $errno);
echo $msg;
```

> 注意：System V 消息队列在现代系统中已逐渐被其他机制替代（如 POSIX 消息队列）。

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### 4. **共享内存（Shared Memory）**

PHP 使用 `shmop` 扩展来操作共享内存。

```php
$shm_key = ftok(__FILE__, 'a'); // 获取共享内存标识符
$shm_id = shmop_open($shm_key, "c", 0644, 100); // 创建或打开共享内存

// 写入数据
shmop_write($shm_id, "Hello from PHP", 0);

// 读取数据
$data = shmop_read($shm_id, 0, 100);
echo $data;

shmop_close($shm_id);
```

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### 5. **信号（Signal）**

PHP 可以使用 `pcntl_signal()` 注册信号处理函数。

```php
pcntl_signal(SIGTERM, function($signal) {
    echo "Received signal: $signal\n";
});

// 模拟等待信号
while (true) {
    sleep(1);
}
```

> 注意：PHP 不适合做长时间运行的守护进程，建议配合 `pcntl_fork()` 使用。

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### 6. **套接字（Socket）**

PHP 可以使用 `socket_create()` 和 `socket_connect()` 等函数实现本地或网络通信。

```php
// 创建服务器
$server = socket_create(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
socket_bind($server, '/tmp/mysocket');
socket_listen($server);

// 客户端连接
$client = socket_accept($server);
$message = socket_read($client, 1024);
echo "Received: " . $message;

socket_close($client);
socket_close($server);
```

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### 7. **文件锁（File Locking）**

PHP 使用 `flock()` 实现文件锁，用于进程间同步。

```php
$fp = fopen("lockfile.txt", "r+");
if (flock($fp, LOCK_EX)) { // 加独占锁
    fwrite($fp, "Locked by PHP\n");
    flock($fp, LOCK_UN); // 解锁
}
fclose($fp);
```

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## 三、总结

| IPC 方式 | PHP 实现方式 | 适用场景 |
|----------|----------------|-----------|
| 管道 | `popen()` / `proc_open()` | 与外部命令交互 |
| FIFO | `mkfifo()` + `fopen()` | 进程间简单通信 |
| 消息队列 | `msg_get_queue()` | 多进程消息传递 |
| 共享内存 | `shmop_*()` | 高速共享数据 |
| 信号 | `pcntl_signal()` | 异步事件处理 |
| 套接字 | `socket_*()` | 本地/网络通信 |
| 文件锁 | `flock()` | 同步访问共享资源 |

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如需实现复杂的多进程通信，建议结合 `pcntl_fork()`、`posix_*()` 等扩展，或者使用 Redis、ZeroMQ 等第三方库进行高级 IPC 操作。