同步 异步 阻塞 非阻塞

Synchronous Asynchronous Blocking Nonblocking

Posted by BY on September 27, 2018

前言

对待学习不能以糊弄的态度

正文

问题来源

同学总考我这个概念,总是自己糊弄自己就过去。理解的总是有偏差。

本质

同步与异步是关于指令执行顺序的。
阻塞非阻塞是关于线程与进程的。
两者本身并没有必然的关联系。

同步与异步

同步是指代码调用IO操作时,必须等待IO操作完成才返回的调用方式。
所谓同步,就是在发出一个调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回。但是一旦调用返回,就得到返回值了。换句话说,就是由调用者主动等待这个调用的结果。
异步是指代码调用IO操作时,不必等IO操作完成就返回的调用方式。
调用在发出之后,这个调用就直接返回了,所以没有返回结果。换句话说,当一个异步过程调用发出后,调用者不会立刻得到结果。而是在调用发出后,被调用者通过状态、通知来通知调用者,或通过回调函数处理这个调用。

同步是最原始的调用方式。
异步则需要多线程,多CPU或者非阻塞IO的支持。

阻塞与非阻塞

阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。 非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前,该调用不会阻塞当前线程。

举例:

出场人物:老张,水壶两把(普通水壶,简称水壶;会响的水壶,简称响水壶)。
老王想了想,有好几种等待方式
1.老王用水壶煮水,并且站在那里,不管水开没开,每隔一定时间看看水开了没。-同步阻塞
老王想了想,这种方法不够聪明。
2.老王还是用水壶煮水,不再傻傻的站在那里看水开,跑去寝室上网,但是还是会每隔一段时间过来看看水开了没有,水没有开就走人。-同步非阻塞
老王想了想,现在的方法聪明了些,但是还是不够好。
3.老王这次使用高大上的响水壶来煮水,站在那里,但是不会再每隔一段时间去看水开,而是等水开了,水壶会自动的通知他。-异步阻塞
老王想了想,不会呀,既然水壶可以通知我,那我为什么还要傻傻的站在那里等呢,嗯,得换个方法。
4.老王还是使用响水壶煮水,跑到客厅上网去,等着响水壶自己把水煮熟了以后通知他。-异步非阻塞
老王豁然,这下感觉轻松了很多。

总结:

阻塞、非阻塞、多路IO复用,都是同步IO,异步必定是非阻塞的,所以不存在异步阻塞和异步非阻塞的说法。真正的异步IO需要CPU的深度参与。换句话说,只有用户线程在操作IO的时候根本不去考虑IO的执行全部都交给CPU去完成,而自己只等待一个完成信号的时候,才是真正的异步IO。所以,拉一个子线程去轮询、去死循环,或者使用select、poll、epool,都不是异步。

结语

查漏补缺。