IO—同步/异步,阻塞/非阻塞

一、什么是同步异步,阻塞非阻塞?
  • 同步与异步
    最近被这几个概念搞得有点糊涂,于是猛补充了一波,同步与异步一般是面向操作系统与应用程序对IO的操作的层面上来区别的,关注的是应用程序的协作方式,
    • 同步时:应用程序会直接参与IO读写操作,应用程序会阻塞到一个方法上,直到数据就绪(也就是我们说的阻塞)或者采用轮询的策略检查数据的就绪状态(也就是我们说的非阻塞),然后进行后续的操作(从缓冲区中读取数据),返回OK。
    • 异步时:应用程序不参与IO读写操作,所有的IO读写操作交给OS处理,当OS完成了读写操作时,会给用户发送通知,应用程序直接取走数据即可,也就是说,程序执行一个操作后,可以去执行其他的操作,等待通知即可。


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我们来看一下这两幅图,IO操作是分两个过程的
(1)数据准备阶段(发起IO请求)
(2)数据从内核缓存写入用户缓存(实际IO操作)
所谓同步,就是在发出一个功能调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回。不管BIO、NIO、多路复用这些同步IO方式,实际上我认为他们的区别就是(2)同步用户线程需要主动读写数据(如果不需要主动读写,那还有什么同步的必要),返回OK的标志,也就是说我们只有得到数据才返回,整个IO才算完成;异步就是异步过程调用发出后,调用者不能立刻得到结果。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,我直接用就好了
我们举个例子来说,我们去吃饭,点了一份锅包肉,同步就是我必须要知道你给我把菜做完了(我看着你做或者我一会来看一下或者你做好了叫我),我自己端上来;异步就是我点了,你做完了给我端上来我吃就行了。

  • 阻塞与非阻塞
    关注的是单个线进程的执行状态
    • 阻塞:进程在得到IO的操作结果之前,进程需要等待,会挂起
    • 非阻塞:进程轮询IO的操作结果,立即返回,进程不需要等待,不会挂起
      只有同步采用阻塞非阻塞之分,异步一定是非阻塞的。
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