在网络编程中，阻塞（Blocking）和非阻塞（Non-Blocking）是描述I/O操作（输入/输出操作）行为的重要概念。它们的核心区别在于操作方式的不同，以及它们如何影响程序的执行流程。

阻塞（Blocking）

核心原理：

• 当一个线程发起一个阻塞I/O操作时，该线程会被挂起（或称为阻塞），直到该I/O操作完成或发生错误。
• 在此期间，线程不会执行其他任务，也不会切换到其他线程。
• 阻塞I/O操作期间，线程会释放CPU资源，但会占用一个文件描述符（socket）。

例子：

在TCP编程中，使用recv函数读取数据时，如果数据尚未到达，recv函数会使线程阻塞，直到数据到达或发生错误。

• 当线程调用recv函数时，操作系统会检查接收缓冲区是否有数据。如果有数据，则立即返回；如果没有数据，操作系统会将该线程加入到一个等待队列中，并释放CPU资源，让其他线程可以运行。
• 当数据到达时，操作系统会唤醒等待队列中的一个线程（通常是先到达的线程），并将数据从接收缓冲区复制到该线程的缓冲区中，然后recv函数返回。
• 由于线程在等待数据期间被阻塞，并且不占用CPU资源，因此这种机制是高效的，因为它允许操作系统同时处理多个线程和多个网络连接。

非阻塞（Non-Blocking）

核心原理：

• 非阻塞I/O操作不会使线程挂起。
• 如果数据尚未准备好，非阻塞I/O操作会立即返回一个错误或特殊值（如EAGAIN或-1），而不是等待数据准备好。
• 线程可以继续执行其他任务，而不需要等待I/O操作完成。
• 非阻塞I/O需要程序员自己处理轮询和错误检查，以确定数据是否可用。

例子：

• 在TCP编程中，使用非阻塞的recv函数时，如果数据尚未到达，recv会立即返回一个错误，而不是阻塞线程。

区别与联系

区别：

1. 执行流程：阻塞I/O会阻塞线程，直到操作完成；非阻塞I/O会立即返回，允许线程继续执行其他任务。
2. 资源利用：阻塞I/O在操作期间释放CPU资源，但占用文件描述符；非阻塞I/O需要更多的CPU资源来处理轮询和错误检查。
3. 编程复杂度：非阻塞I/O需要程序员自己处理轮询和错误检查，编程复杂度较高。

联系：

• 阻塞和非阻塞都是描述I/O操作行为的模式，它们都是操作系统提供的I/O接口。
• 在某些情况下，阻塞和非阻塞可以相互转换。例如，可以通过设置socket选项将阻塞socket转换为非阻塞socket。
• 阻塞和非阻塞模式的选择取决于具体的应用场景和需求。例如，对于需要同时处理多个连接的服务器，通常使用非阻塞I/O或IO多路复用技术来提高并发性和效率。

总结

阻塞和非阻塞是两种不同的I/O操作模式，它们在核心原理和执行流程上有明显的区别。阻塞I/O简单直观，但可能导致线程阻塞和资源浪费；非阻塞I/O允许线程继续执行其他任务，但需要更多的编程工作和资源投入。在选择使用哪种模式时，需要根据具体的应用场景和需求进行权衡。