异步编程学习1：概述

 概述

先来看看异步、同步、阻塞和非阻塞的区别。

同步和异步

同步和异步是针对通信方式而言的，表示调用方和服务方之间是同步通信还是异步通信。同步通信是指，调用方调用服务方的方法之后，调用方会等待服务方返回结果。异步通信是指，调用方调用服务方的方法之后，就直接返回了，不会继续等待，结果一般是通过状态和消息来告诉调用方，或者调用方代理执行回调函数来处理结果。

阻塞和非阻塞

阻塞和非阻塞是针对调用方的状态而言的，表示调用方调用了方法之后所处的状态。阻塞调用在结果返回之前，调用方的线程会被挂起。非阻塞调用在结果返回之前，调用方线程不会阻塞，可以做其他事情。

通信方式与阻塞方式的组合

如果将通信方式和阻塞方式结合起来，则有四种组合。

• 同步阻塞 这是一种后端RD调用远程RPC方法时最常用的方式。调用方在调用RPC方法之后，调用方线程会同步等待，直到PRC方法返回结果。这也是后端RD最习惯使用的方式。

• 异步非阻塞 这是后端RD比较习惯使用的一种RPC方法调用方式。调用方在调用RPC方法之后，调用方线程不会同步等待结果，而是继续执行接下来的业务逻辑。例如，使用异步的方式调用RPC方法，不等待返回结果；或者通过消息代理发送消息。

• 同步非阻塞 这种方式体现在调用方不会阻塞，可以做其他的事情；同时，通过轮训来查询和等待结果。该方式要求服务端提供查询结果的方法。linux提供的IO多路复用函数select、poll和epool就是采用的同步非阻塞方式。

• 异步阻塞 异步阻塞的方式看起来很奇怪，调用方调用服务方的方法之后，调用方线程会被挂起；结果不会同步返回。这种方式的一种使用场景是：服务方只提供了异步的方法，调用方依赖于服务方提供的结果，只能阻塞等待异步的结果。

结合实际的情况想想，为了提高做事情的效率，人们常常采用异步非阻塞的方式。例如，A和B要去另一个城市旅游，如果按照同步的方式，流程是这样的：

而实际的情况是这样的（异步的方式）：

本人认为，异步的方式才是人们在实际生活中做事情的常用方式，而不是采用同步的方式。RD习惯于同步阻塞的业务逻辑，这样是很简单轻松，但是牺牲了性能；采用异步的方式，在业务逻辑上并不会增加很多困难，毕竟异步的方式才是人们实际生活中所习惯的。
通过异步的方式，在很多场景下，可以提高程序运行效率。配合声明式的编程方式，可以让逻辑更加清晰，维护起来更轻松。
接下来，我们将学习异步编程的各种方式。

异步与并发的关系

异步非阻塞的方式下，调用方不会等待服务方返回结果，会继续执行接下来的业务逻辑；服务方会执行一部分逻辑。可想而知，异步得依赖于多个线程或者多个进程，因为有两个业务逻辑得同时执行。在异步PRC方法的情况下，体现为多个进程；在同一个JVM中，体现为多个线程。

2 单个JVM中的异步的实现方式

异步是一种通信方式，实现它的技术有很多：

• 显示使用线程池方式
• 基于JDK中的Future
• 基于Java 8中的CompletableFuture
• Spring封装的异步方法执行注解@Async
• 反应式编程
• 线程间消息传递库-Disruptor

3 总结

这里，我们介绍了同步和异步的区别，阻塞和非阻塞的区别，简单介绍了异步编程常见的实现方式。本系列所介绍的异步编程实现方式主要用于单个JVM中用来实现异步，并没有涉及服务化情况下的异步。服务化的情况下的异步方式还包括：

• 异步的、基于事件驱动的网络通信框架-Netty
• RPC框架一般会提供异步通信的方式
• 异步的、基于消息驱动的框架-Akka
• 分布式的消息框架-Kafka

4 参考

select、poll、epoll之间的区别总结[整理]