FIFO（命名管道）消息传递障碍

Question

我打算使用Unix命名管道（mkfifo）来进行简单的多进程消息传递。消息就是一行简单的文本。

你会建议我不要这样做吗？我应该预期会遇到哪些困难呢？

我注意到了一些限制：

1. 发送方在消息被接收之前不能继续发送。
2. 接收方在没有数据到达之前会被阻塞。我们需要使用非阻塞输入输出，这样才能在需要停止读取时处理。例如，另一个线程可能会请求停止。
3. 接收方在一次读取中可能会获取到很多消息。这些消息必须在退出之前处理完。
4. 一个原子消息的最大长度限制为4096字节。这是Linux上的PIPE_BUF限制（可以查看man 7 pipe了解更多）。

我会用Python来实现这个消息传递功能。但这些困难是普遍存在的。

Answer 1

在发送方和接收方都可能出现的阻塞问题，可以通过非阻塞输入输出（I/O）来解决。

关于FIFO（先进先出队列）的进一步限制：

• 一次只能有一个客户端连接。
• 当客户端关闭FIFO后，服务器需要重新打开它的端点。
• 数据传输是单向的。

我会推荐使用UNIX域套接字，因为它没有上述的这些限制。

另外一个好处是，如果你想让它能够在多台机器之间进行通信，几乎不需要做任何改动。比如，只需在Python的文档页面上找到socket的例子，把socket.AF_INET换成socket.AF_UNIX，把(HOST, PORT)换成filename，就可以直接使用了。

SOCK_STREAM会让你获得类似流的行为；也就是说，可能会把两次发送合并成一次接收，反之亦然。AF_UNIX也支持SOCK_DGRAM：数据报会保证作为一个整体发送和接收，或者根本不发送。（类似地，AF_INET加SOCK_STREAM就是TCP，AF_INET加SOCK_DGRAM就是UDP。）

Answer 2

1. 可移植性差 - 主要是在Unix系统上使用，套接字（sockets）更容易在不同系统间使用。
2. 在多个系统之间扩展比较困难（这时套接字更好用）。
3. 不过，我觉得在同一台机器上，管道（pipes）的速度比套接字快，因为它们的通信开销更小。

关于你的限制，

1. 你可以在管道上使用 "select"，这样可以进行非阻塞读取。
2. 我通常在管道中用 "\n" 来分隔我的消息，然后逐行读取，这样每次就能获取一条消息。
3. 要小心原子长度（atomic length）。

我觉得 perlipc 对各种选项进行了很好的讨论，虽然里面的代码是针对perl的。