知乎_怎样理解阻塞非阻塞与同步异步的区别？

 

 

　　老张爱喝茶，废话不说，煮开水。
　　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）。
　　1 老张把水壶放到火上，立等水开。（同步阻塞）
　　老张觉得自己有点傻
　　2 老张把水壶放到火上，去客厅看电视，时不时去厨房看看水开没有。（同步非阻塞）
　　老张还是觉得自己有点傻，于是变高端了，买了把会响笛的那种水壶。水开之后，能大声发出嘀~~~~的噪音。
　　3 老张把响水壶放到火上，立等水开。（异步阻塞）
　　老张觉得这样傻等意义不大
　　4 老张把响水壶放到火上，去客厅看电视，水壶响之前不再去看它了，响了再去拿壶。（异步非阻塞）
　　老张觉得自己聪明了。


　　所谓同步异步，只是对于水壶而言。
　　普通水壶，同步；响水壶，异步。
　　虽然都能干活，但响水壶可以在自己完工之后，提示老张水开了。这是普通水壶所不能及的。
　　同步只能让调用者去轮询自己（情况2中），造成老张效率的低下。

　　所谓阻塞非阻塞，仅仅对于老张而言。
　　立等的老张，阻塞；看电视的老张，非阻塞。
　　情况1和情况3中老张就是阻塞的，媳妇喊他都不知道。虽然3中响水壶是异步的，可对于立等的老张没有太大的意义。所以一般异步是配合非阻塞使用的，这样才能发挥异步的效用。

 

以linux下 tcp socket编程为例：

　　阻塞就是 recv/read的时候 socket接收缓冲区要是有数据就读， 没数据我就一直睡觉赖着不走，直到有数据来了读完我才走。send/write的时候，要是发送缓冲区满了，没有空间继续发送了我也一直睡觉赖着不走，直到发送缓冲区腾出足够的空间让我把数据全部塞到发送缓冲区里我才走。（当然如果你通过setsockopt设置了读写超时，超时时间到了还是会返回-1和EAGAIN，不再睡觉等待）
非阻塞就是recv/read的时候，要是接收缓冲区有数据我就读完，没有数据我直接带着返回的-1和EGAIN走人，绝不睡觉等待耽误时间。write/send的时候， 要是发送缓冲区有足够的空间，就立刻把数据塞到发送缓冲区去，然后走人，如果发送缓存区满了，空间不足，那直接带着返回的-1和EAGAIN走人。

　　至于IO多路复用，首先要理解的是，操作系统为你提供了一个功能，当你的某个socket接收缓存区有数据可读，或者发送缓冲区有空间可写的时候，它可以给你一个通知。这样当配合非阻塞的socket使用时，只有当系统通知我哪个描述符可读了，我才去执行read操作，可以保证每次read都能读到有效数据而不做纯返回-1和EAGAIN的无用功。写操作类似。操作系统的这个功能通过select/poll/epoll之类的系统调用函数来使用，这些函数都可以同时监视多个描述符的读写就绪状况，这样，多个描述符的I/O操作都能在一个线程内完成，这就叫I/O多路复用，这里的“复用”指的是复用同一个线程。

　　至于事件驱动，其实是I/O多路复用的一个另外的称呼。

　　至于异步同步，我们常见的linux下的网络编程模型大部分都是同步io，以读操作为例，本质上都是需要用户调用read/recv去从内核缓冲区把数据读完再处理业务逻辑。异步io则是内核已经把数据读好了，用户直接处理逻辑。异步IO在linux下一般是用aio库。

 

举个打电话的例子：

　　阻塞/同步：打一个电话一直到有人接为止
　　非阻塞：打一个电话没人接，每隔10分钟再打一次，知道有人接为止
　　异步：打一个电话没人接，转到语音邮箱留言（注册），然后等待对方回电（call back)

　　看起来异步是最高效，充分利用资源，可以想像整个系统能支持大规模并发。但问题是调试很麻烦，不知道什么时候call back。

 

    同步异步 指的是在客户端

　　同步意味着 客户端提出了一个请求以后，在回应之前只能等待

　　异步意味着 客户端提出一个请求以后，还可以继续提其他请求

　　阻塞非阻塞 指的是服务器端

　　阻塞意味着 服务器接受一个请求后，在返回结果以前不能接受其他请求

　　非阻塞意味着 服务器接受一个请求后，尽管没有返回结果，还是可以继续接受其他请求

 

    1.你去胡大吃小龙虾，去了之后要排队，你在那站着傻等（同步阻塞）
　　2.你觉得傻等不是个事情，就去簋街溜达一圈回来再看看，这期间你不间断地打电话问老板排到你没有。（同步非阻塞）
　　3.现在科技先进了，可以扫描二维码排队了，你去了之后扫描二维码之后就去逛街了，等排到你的时候手机会通知你来吃饭。（异步阻塞）
　　4.现在科技更先进了，去了扫描二维码，可以自助下单，然后就可以去逛街了，当你轮到你的时候会给你发出通知，并且你的小龙虾已经做好了（异步非阻塞）
　　排队是同步 异步
　　吃小龙虾是阻塞非阻塞