프로세스간 통신방법(IPC)

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프로세스간 통신 방법(IPC - Ineter Process Communication)

프로세스간 통신 방법(IPC - Ineter Process Communication)

프로세스 간 통신은 서로 다른 프로세스가 데이터를 주고받기 위한 메커니즘입니다.

프로세스간 통신방법의 종류

1. 파이프

•

개념 : 파이프는 한 프로세스의 출력을 다른 프로세스의 입력으로 직접 연결하는 통신 메커니즘입니다. 

•

유형 :

◦

익명 파이프 : 주로 부모 프로세스와 자식 프로세스 간의 통신에 사용됩니다. 메모리를 공유하는 프로세스 간에만 사용할 수 있으며, 단방향 통신을 제공합니다.

◦

네임드 파이프 : 네트워크를 통한 두 프로세스 간의 통신이 가능하며, 양방향 통신을 지원합니다. 

네임드 파이프 예시

using System;
using System.IO.Pipes;

class NamedPipeServer
{
    static void Main(string[] args)
    {
        using (var pipeServer = new NamedPipeServerStream("testpipe", PipeDirection.Out))
        {
            Console.WriteLine("Named Pipe Server waiting for connection...");
            pipeServer.WaitForConnection();

            using (var writer = new StreamWriter(pipeServer))
            {
                writer.AutoFlush = true;
                writer.WriteLine("Hello, Named Pipe Client!");
            }
        }
    }
}
C#
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using System;
using System.IO.Pipes;

class NamedPipeClient
{
    static void Main(string[] args)
    {
        using (var pipeClient = new NamedPipeClientStream(".", "testpipe", PipeDirection.In))
        {
            pipeClient.Connect();
            Console.WriteLine("Connected to Named Pipe Server.");

            using (var reader = new StreamReader(pipeClient))
            {
                string message = reader.ReadLine();
                Console.WriteLine("Received from server: " + message);
            }
        }
    }
}
C#
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익명 파이프 예시

using System;
using System.Diagnostics;
using System.IO;

class AnonymousPipeServer
{
    static void Main()
    {
        using (AnonymousPipeServerStream pipeServer = new AnonymousPipeServerStream(PipeDirection.Out, HandleInheritability.Inheritable))
        {
            Console.WriteLine("[Server] Pipe handle: " + pipeServer.GetClientHandleAsString());

            ProcessStartInfo psi = new ProcessStartInfo()
            {
                FileName = "dotnet", // Or the path to the executable of the child process
                Arguments = $"run --project ./PathToChildProject {pipeServer.GetClientHandleAsString()}", // Pass the client handle to the child process as an argument
                UseShellExecute = false
            };

            Process childProcess = Process.Start(psi);

            // We don't need the client handle anymore.
            pipeServer.DisposeLocalCopyOfClientHandle();

            try
            {
                // Send a message to the child process.
                using (StreamWriter sw = new StreamWriter(pipeServer))
                {
                    sw.AutoFlush = true;
                    sw.WriteLine("Hello, child process!");
                }
            }
            catch (IOException e)
            {
                Console.WriteLine("Error: " + e.Message);
            }

            childProcess.WaitForExit();
            childProcess.Close();
            Console.WriteLine("[Server] Child process exited.");
        }
    }
}
C#
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using System;
using System.IO;
using System.IO.Pipes;

class AnonymousPipeClient
{
    static void Main(string[] args)
    {
        if (args.Length > 0)
        {
            using (PipeStream pipeClient = new AnonymousPipeClientStream(PipeDirection.In, args[0]))
            {
                Console.WriteLine("[Client] Reading from pipe...");

                using (StreamReader sr = new StreamReader(pipeClient))
                {
                    string temp;

                    // Read the server's message.
                    while ((temp = sr.ReadLine()) != null)
                    {
                        Console.WriteLine("[Client] Received from server: " + temp);
                    }
                }
            }
        }
    }
}
C#
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2. 공유 메모리

•

개념 : 공유 메모리는 두 개 이상의 프로세스가 접근할 수 있는 메모리 영역입니다.

•

구현: 프로세스는 공유 메모리 영역을 생성하거나 기존 영역에 접근하기 위해 운영 체제의 API를 사용합니다. 

공유 메모리 예시

using System;
using System.IO.MemoryMappedFiles;

class SharedMemoryExample
{
    static void Main()
    {
        string mapName = "sharedMemoryExample";
        int capacity = 1024; // 바이트 단위

        // 메모리 맵 파일 생성
        using (var mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen(mapName, capacity))
        {
            // 메모리에 쓰기
            using (var accessor = mmf.CreateViewAccessor())
            {
                byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, Shared Memory!");
                accessor.WriteArray(0, data, 0, data.Length);
            }

            Console.WriteLine("Data written to shared memory.");

            // 메모리에서 읽기
            using (var accessor = mmf.CreateViewAccessor())
            {
                byte[] data = new byte[capacity];
                accessor.ReadArray(0, data, 0, data.Length);
                string message = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(data).TrimEnd('\0');
                Console.WriteLine("Data read from shared memory: " + message);
            }
        }
    }
}
C#
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3. 소켓 통신

•

개념 : 소켓은 네트워크를 통해 서로 다른 시스템에 있는 프로세스 간의 양방향 통신을 가능하게 합니다.

•

구현 : .NET 프레임워크에서는 System.Net.Sockets 네임스페이스를 통해 소켓 통신을 구현할 수 있습니다.

소켓 통신은 말 그대로 네트워크를 통한 통신 방법이기 때문에 이 부분의 예시는 생략하도록 하겠습니다.

4. 메시지 큐

•

개념 : 메시지 큐는 메시지의 목록을 저장하는데, 한 프로세스가 메시지를 큐에 전송하고 다른 프로세스가 이를 받아 처리합니다. 

•

구현: 메시지 큐는 통신할 데이터를 메시지로 패키징하여 큐에 넣는 방식으로 작동합니다. 프로세스는 메시지 큐 시스템을 통해 메시지를 보내고 받습니다.

메시지 큐 예시

using System;
using System.Messaging;

class MessageQueueExample
{
    static void Main()
    {
        string queuePath = @".\Private$\TestQueue";

        // 큐 생성
        if (!MessageQueue.Exists(queuePath))
        {
            MessageQueue.Create(queuePath);
        }

        // 메시지 보내기
        using (var mq = new MessageQueue(queuePath))
        {
            mq.Send("Hello, Message Queue!");
            Console.WriteLine("Message sent.");
        }

        // 메시지 받기
        using (var mq = new MessageQueue(queuePath))
        {
            var message = mq.Receive();
            message.Formatter = new XmlMessageFormatter(new String[] { "System.String,mscorlib" });
            Console.WriteLine("Received message: " + message.Body);
        }
    }
}
C#
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