Linux的消息队列有啥缺点？

Posted 2023-03-10

【中文标题】Linux的消息队列有啥缺点？

【英文标题】：What are the disadvantages of Linux's message queues?Linux的消息队列有什么缺点？

【发布时间】：2012-03-22 16:51:26

【问题描述】：

我正在研究用于嵌入式 Linux 上的进程之间通信的消息队列。我想知道为什么我不使用 Linux 提供的消息队列如下：

msgctl, msgget msgrcv, msgsnd.

不是创建共享内存，而是与信号量同步？

直接在商业嵌入式产品上使用这组功能有什么缺点？

【问题讨论】：

消息传递和共享内存是不同的编程范式。事实上，消息传递可能更容易编码。

【参考方案1】：

函数msgctl()、msgget()、msgrcv() 和msgsnd() 是“System V IPC”消息队列函数。他们会为你工作，但他们是相当重量级的。它们由 POSIX 标准化。

POSIX 还提供了一组更现代的函数，mq_close()、mq_getattr()、mq_notify()、mq_open()、mq_receive()、mq_send()、mq_setattr() 和 mq_unlink()你（如此尴尬的财富）。

但是，您需要检查默认情况下在您的目标平台上安装了哪个（如果有的话）。尤其是在嵌入式系统中，您可能必须配置它们，甚至安装它们，因为它们默认不存在（共享内存和信号量可能也是如此）。

任何一组消息工具的主要优点是它们是预先调试的（可能），因此已经解决了并发问题 - 而如果您打算自己使用共享内存和信号量来做这件事，那么您已经要获得相同级别的功能，还有很多工作要做。

所以，尽可能（重新）使用。如果可以选择，请使用两个消息队列系统之一，而不是重新发明自己的系统。如果您最终发现存在性能瓶颈或类似情况，那么您可以研究编写自己的替代方案，但在那之前——重用！

【讨论】：

但是为什么不直接使用套接字呢？这些也是预先调试的，等等。当然，也许你想要 AF_UNIX 和 SOCK_SEQPACKET 类型的语义，但套接字对我来说确实看起来好多了。

@tchrist：请详细说明为什么套接字对您来说更好？

【参考方案2】：

System V 消息队列（由 msg* 系统调用操纵的队列）有很多奇怪的怪癖和陷阱。对于新代码，我强烈建议使用 UNIX 域套接字。

话虽如此，我也强烈建议通过共享内存方案传递消息的 IPC。共享内存更容易出错，而且更容易出错。

【参考方案3】：

消息传递非常适合小数据块和需要保持不变性的地方，因为消息队列复制数据。

共享内存区域不会在发送/接收时复制数据，并且可以更有效地处理更大的数据集，但要以不太干净的编程模型为代价。

【讨论】：

实际上即使对于大数据块，单独共享内存也不是一个好主意。将数据存储在公共内存中，而不是使用信号量或互斥量来访问该内存，使用 ipc 将是减少容易出错的编程的好主意。

@theB：只是为了确保我理解，对于大数据，您仍然会使用shm，但不会使用sem 锁定它？你会写信给shm，然后传递一个ipc消息来宣布数据准备好了？

【参考方案4】：

消息队列的缺点是微不足道的 - 一些系统调用和复制开销 - 这对大多数应用程序来说都不算什么。好处远远超过了开销。同步是自动的，它们可以以多种方式使用：阻塞、非阻塞，并且由于在 linux 中消息队列类型是作为文件描述符实现的，它们甚至可以用于select() 多路复用调用。在 POSIX 变体中，除非您非常迫切地需要使用 SYSV 队列，否则您应该使用它，您甚至可以自动生成线程或信号来处理队列项。最重要的是，它们已经过全面调试。

【参考方案5】：

消息队列和共享内存是不同的。选择使用哪个取决于程序员和他的要求。在共享内存中，您必须小心阅读和写作。并且这些过程应该是同步的。所以执行顺序在共享内存中非常重要。在共享内存中，无法找到读取的值是新写入的值还是旧的值。而且没有明确的等待机制。

消息队列和共享内存是不同的。选择使用哪个取决于程序员和他的要求。有预定义的功能可以让您在消息队列中轻松生活。