冒着被女朋友打的风险，带你了解阻塞、非阻塞、同步、异步-技术圈

终于周末了，今天天气真好呀，听说《阿凡达》重新上映了！我们赶紧去看吧！

当女朋友同意去看电影了，你穿好鞋收拾好了，女朋友突然说等等我收拾下！一个漫长的等待将要开始了，洗澡、补水、防晒...... 若干年后..... 。你啥也不敢，干巴巴的看着她一点点的化妆，当收拾好了打车到电影院天色已经见晚！

女友要收拾打扮的时候，你在旁边啥也不干等待着她收拾，直到她收拾完一起出发，这个过程就是同步。

几周后.......

哎哎哎！听说《哥斯拉大战金刚》上映啦！同事说很好看哎，我们一起去看吧！

当女朋友同意要去看的时候，突然想起来上次看电影前漫长的等待，不仅陷入了长思......

不能在那干等啊！对头！LOL 排位赛我怎么忘了呢！这个时间我还能打几百把游戏呢！

聪明的你在女朋友收拾的过程中不在死等啥也不干，而是去打游戏了，当你女朋友收拾完后通知你出发。这就是异步 。

通过上面的看电影不难看出，在第二次看电影前等女朋友收拾的过程中你在打游戏，打游戏和收拾两件事在同时发生，不需要双方互相等待，这就是异步为什么比同步高效。

上述的同步和异步是线程间调用，是调用者和被调用者之间协同工作的方式。

同步是调用方等待被调用方执行完成后再执行；

异步是两方一起干，被调用者完成后通知调用者即可。

上次等女朋友看电影，她生气我等她没有耐心，这不打电话问问小松怎么哄女朋友！

小松女朋友接的，小松好像在忙，我就等了一会， 直到他接到电话询问他怎么办！这种一直等待的方式属于阻塞IO。

1、让小松接电话：调用 read()  函数读取数据，没有数据就一直等待，用户线程进入阻塞状态。

2、老王，刚才忙，找我什么事?:  数据就绪后，内核将数据拷贝到用户线程，用户此时解除阻塞状态。

信号不好，电话突然中断.......

再打过去他又不在，我没有和上次一样一直等待，而是挂断了去忙其他事情了，过了一会再打，又不在， 再打，又不在......  打了很多遍终于接通了，这种方式属于非阻塞IO。

1、让小松接电话：调用 read(设置为非阻塞）, 无数据，立即返回；

2、让小松接电话：调用read(设置为非阻塞）, 无数据，立即返回；

3、 .......

4、老王，刚才忙，找我什么事?：内核数据就绪，内核将数据拷贝到用户线程。

可见，这种非阻塞一般是在一个 while 循环中不断调用 read， 如果数据未就绪，用户线程将处于忙轮询，CPU 使用率会很高。

询问小松后，给女朋友准备了两份小惊奇！

快递迟迟不到，要不打电话问问快递员！

我打电话快递员说还没有到，到了会通知我，我就接着干我的事情去了。快递小哥等待了一会后，快递到达菜鸟驿站了，收到快递小哥的电话后，我马不停蹄的去取快递，最终快递被我扛回了家。这就是所谓的同步IO。

reactor模型：

1、打电话询问快递是否到了 ：即调用 epoll/poll/select 函数；

2、亲，您的快递到来，到菜鸟驿站提取：即 epoll 函数返回，通知你某个 fd 上面有数据到来；

3、麻溜的去取快递：即调用 read 函数从内核读取数据，此时调用数据一定存在；

注意：同步 IO 的特点是：第三步时候主动调用 read 时候，需要从内核 copy 数据到用户态，这个过程用户态是需要等待的，即 reactor 是属于同步IO。

还有一个礼物没到呢！打电话询问快递小哥，也没有到，然后我就去洗衣服去了。过了一会快递到达菜鸟驿站后快递小哥直接将快递搬到了我的家门口，然后通知我快递到了。这就是异步IO。

proactor模型：

1、打带你询问快递是否到了：调用 aio_read(buf)， 并传递一个用户读取缓冲区，立即返回。

2、亲，你的快递已经到了：signal/callback 的方式通知你，内核已经将数据从拷贝到了你传递进来的 buf 中了。您可以直接使用了。不需要去等待。

总结

        异步 IO 和同步 IO 的关键点在于：用户进程是否需要等待把数据从内核空间拷贝到用户空间。和阻塞非阻塞没关系。只要用户进程等待数据拷贝就是同步。

        阻塞和非阻塞关键点在于：阻塞和非阻塞都有等待数据拷贝过程。不过非阻塞IO 不会再没有数据时傻等。