Java 進程間通信 (IPC) 方案全解析：Socket、HTTP、Pipe、共享記憶體

兩個獨立 Java 進程 (JVM) 需要通信，除了 Socket，還有哪些方案？本地通信安全性如何？本文系統梳理 Java IPC 技術棧，對比優劣與適用場景。

方案對比總覽

本地通信安全性：localhost 真的安全嗎？

風險

• 本機用戶竊聽：同機器其他用戶進程可 tcpdump -i lo 抓包分析明文協議。
• 端口掃描/偽造封包：本機惡意程式可連接開放埠、發送偽造資料。
• 權限提升：若服務以高權限運行，本地提權漏洞可被利用。

防護措施

1. 僅綁定 Loopback：serverSocket.bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", port))，拒絕外部介面連接。
2. 傳輸層加密 (TLS/SSL)：即使本地，也用 SSLServerSocket / Netty SSL，防竊聽與偽造。
3. 應用層鑑權：Token、JWT、mTLS、共享密鑰簽名驗證每個請求。
4. Unix Domain Socket + 檔案權限：Socket 檔案 chmod 600，僅擁有者可讀寫，OS 層面隔離。
5. 防火牆規則：iptables -A INPUT -i lo -p tcp --dport PORT -j ACCEPT 明確允許，其餘拒絕。

選型決策樹

需要跨主機？
  ├─ 是 → 需要強契約/跨語言/高效能？ → gRPC
  │         ├─ 簡單 REST 整合？ → HTTP/REST (Spring Cloud OpenFeign / HttpClient)
  │         └─ 傳統 Java 體系？ → RMI (不推薦新專案)
  └─ 否 (本機) → 極致效能/大數據/零拷貝？ → Memory Mapped File (Chronicle Queue / Aeron)
                 ├─ 高效能、成熟生態？ → Unix Domain Socket (Netty/JDK 16+ JEP 415)
                 ├─ Windows 環境？ → Named Pipe (JNA)
                 └─ 簡單、開發快？ → localhost Socket + TLS + Token (最通用、除錯易)

實作範例：本機 Socket + TLS (雙向認證)

// Server
SSLServerSocketFactory ssf = (SSLServerSocketFactory) SSLServerSocketFactory.getDefault();
SSLServerSocket server = (SSLServerSocket) ssf.createServerSocket(8443);
server.setNeedClientAuth(true); // 雙向認證
server.setEnabledCipherSuites(new String[]{"TLS_AES_256_GCM_SHA384"});

// Client
SSLSocketFactory sf = (SSLSocketFactory) SSLSocketFactory.getDefault();
SSLSocket socket = (SSLSocket) sf.createSocket("127.0.0.1", 8443);
// 通信邏輯...

憑證生成：keytool -genkeypair -alias server -keyalg RSA -keysize 2048 -keystore server.jks 等。

總結

• Socket 只是 IPC 的一種，非唯一選擇。
• 本地通信不等於安全，需主動加固 (綁定 loopback、TLS、鑑權、檔案權限)。
• 現代架構首選 gRPC (跨機) 或 Unix Domain Socket/Mmap (本機高效能)。
• 簡單專案：localhost Socket + TLS + Token 即兼顧安全、除錯易、生態成熟。

根據「跨主機否、效能要求、安全等級、團隊技術棧」四維度選型，避免過度設計或安全缺失。