阻塞非阻塞同步异步

Posted 2021-03-01 xingguang1130

1、阻塞与非阻塞

阻塞与非阻塞是对同一个线程来说的，在某个时刻，线程要么处于阻塞，要么处于非阻塞。

阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态。

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。

2、同步与异步

同步与异步是对应于调用者与被调用者，它们是线程之间的关系，两个线程之间要么是同步的，要么是异步的。

同步和异步关注的是消息通信机制。

同步操作时，调用者需要等待被调用者返回结果，才会进行下一步操作。

而异步则相反，调用者不需要等待被调用者返回调用，即可进行下一步操作，被调用者通常依靠事件、回调等机制来通知调用者结果。

3、同步与异步调用/线程/通信

1）同步调用与异步调用

在用在调用场景中，无非是对调用结果的不同处理。

同步调用就是调用一但返回，就能知道结果，而异步是返回时不一定知道结果，还得通过其他机制来获知结果，如：

　　a. 状态 b. 通知 c. 回调函数

2）同步线程与异步线程

同步线程：即两个线程步调要一致，其中一个线程可能要阻塞等待另外一个线程的运行，要相互协商。快的阻塞一下等到慢的步调一致。

异步线程：步调不用一致，各自按各自的步调运行，不受另一个线程的影响。

3）同步通信与异步通信

同步和异步是指：发送方和接收方是否协调步调一致。

同步通信是指：发送方和接收方通过一定机制，实现收发步调协调。 如：发送方发出数据后，等接收方发回响应以后才发下一个数据包的通讯方式。

异步通信是指：发送方的发送不管接收方的接收状态。 如：发送方发出数据后，不等接收方发回响应，接着发送下个数据包的通讯方式。

 

阻塞可以是实现同步的一种手段！例如两个东西需要同步，一旦出现不同步情况，我就阻塞快的一方，使双方达到同步。

同步是两个对象之间的关系，而阻塞是一个对象的状态。

4、I/O操作

IO分两阶段（一旦拿到数据后就变成了数据操作，不再是IO）：

　　1.数据准备阶段

　　2.内核空间复制数据到用户进程缓冲区（用户空间）阶段

在操作系统中，程序运行的空间分为内核空间和用户空间。

　　应用程序都是运行在用户空间的，所以它们能操作的数据也都在用户空间。

 

阻塞IO和非阻塞IO的区别在于第一步发起IO请求是否会被阻塞：

　　如果阻塞直到完成那么就是传统的阻塞IO，如果不阻塞，那么就是非阻塞IO。

同步IO和异步IO的区别就在于第二个步骤是否阻塞：

　　如果不阻塞，而是操作系统帮你做完IO操作再将结果返回给你，那么就是异步IO。

一般来讲： 阻塞IO模型、非阻塞IO模型、IO复用模型(select/poll/epoll)、信号驱动IO模型都属于同步IO，因为阶段2是阻塞的(尽管时间很短)。

 

 

 

 

 5、同步和异步IO 阻塞和非阻塞IO

同步和异步IO的概念：

　　同步是用户线程发起I/O请求后需要等待或者轮询内核I/O操作完成后才能继续执行

　　异步是用户线程发起I/O请求后仍需要继续执行，当内核I/O操作完成后会通知用户线程，或者调用用户线程注册的回调函数

阻塞和非阻塞IO的概念：

　　阻塞是指I/O操作需要彻底完成后才能返回用户空间

　　非阻塞是指I/O操作被调用后立即返回一个状态值，无需等I/O操作彻底完成

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 6、总结

阻塞、非阻塞：进程/线程要访问的数据是否就绪，进程/线程是否需要等待；

同步、异步：访问数据的方式，同步需要主动读写数据，在读写数据的过程中还是会阻塞；异步只需要I/O操作完成的通知，并不主动读写数据，由操作系统内核完成数据的读写。

对Unix来讲：阻塞式I/O，非阻塞式I/O，I/O复用（select/poll/epoll）都属于同步I/O，因为它们在数据由内核空间复制回进程缓冲区时都是阻塞的。只有异步I/O模型（AIO）是符合异步I/O操作的含义的，即在 1数据准备完成、 2由内核空间拷贝回缓冲区后通知进程，在等待通知的这段时间里可以干别的事。

 

 

参考：https://www.cnblogs.com/loveer/p/11479249.html

　　   https://www.jianshu.com/p/3d603166f54d