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你真的理解了阻塞和非阻塞、同步和异步吗?

btikc 2024-10-21 04:09:56 技术文章 5 ℃ 0 评论

阻塞和非阻塞是一种状态，关键要看调用线程有没有被挂起。以处理I/O为例，如果是调用线程处理阻塞型I/O，那么调用线程会被挂起，此时调用线程就是阻塞的；如果调用线程处理的是非阻塞I/O，调用线程开启了I/O之后可以并行做别的事情，那么调用线程就是非阻塞的。

非阻塞I/O有不同的实现方式，可以在应用层开启一个新的I/O多路复用线程，也可以利用Linux系统内核epoll接口。采用I/O多路复用策略，阻塞的I/O连接数和线程数是1：1，非阻塞的I/O连接数和线程数是N：1，这样就平衡了I/O和CPU速度上的差距。

同步和异步的本质区别关键要看数据如何返回给调用方？或者说数据返回的主动方是谁？是调用方（应用层）还是被调用方（系统内核）？如果是应用层主动问询，那么就意味着应用层和系统内核的同步；如果是系统内核通知应用层，那么就意味着应用层在系统内核处理I/O时，可以处理别的事情直到收到系统内核的通知。

看完上面的内容，你可能更加迷糊了，你可能会问阻塞/非阻塞和同步/异步又有什么区别呢？

阻塞/非阻塞是看I/O第一阶段读取数据时是否可以并行处理其他事情；而同步/异步则是看I/O第二阶段读取数据完毕以后是谁主动，如果是被调用方（系统内核）主动通知，则是异步的。

现在你能够回答这样一个问题吗？阻塞是否就意味着同步，反过来是否成立？非阻塞是否意味着异步，反过来是否成立？

阻塞和同步关注的点不一样，阻塞是线程的一种状态，同步是一种过程。线程如果阻塞了，但是如果被调用方（系统内核）通知返回数据，线程恢复运行状态，这就是异步的。反之，如果I/O采用同步方式，由调用方（应用层）主动问询系统内核获取数据，但是调用线程并不是阻塞状态，因为它在一直轮询系统内核数据是否准备好。

同样的道理，非阻塞和异步关注的点也不一样。举个栗子，调用线程请求I/O时开启另外一个线程处理，在I/O线程读取的同时，调用线程可以做别的事情，所以调用线程是非阻塞的状态，但是调用线程把其他事情都处理完了之后，还是要问询I/O线程数据是否已经读取完毕，这个过程就是同步的，或者可以称为“伪异步”。

如果是异步的过程，调用方等待被调用方通知，那么调用方就一定是非阻塞吗？也不一定，也许调用方被其他的资源阻塞了呢？所以异步过程，线程状态是未知的。