【底层原理】关于同步、异步与阻塞、非阻塞的理解

前言

前一段时间出去面试，被问到同步、异步与阻塞、非阻塞的区别。我一时半会没有想出来，作为一个工作三年的人来说，实在很惭愧。我当时理解同步、异步属于两个进程中间的协作关系，例如使用浏览器访问一个网站，需要多次请求服务端，才能加载完整个页面的内容。同步的操作如下：浏览器首先发送第一个请求，等待服务器回复后，再发送第二个请求，依次类推，直到所有请求完成。异步的操作如下：浏览器发送第一个请求，可以不用等待服务器返回，可以继续发送第二个请求。阻塞与非阻塞属于进程的API执行动作的方式，例如进行需要read数据，阻塞方式操作流程是：如果没有数据，则read会一直等着数据到来，才能进行后续的动作；而非阻塞则是read没有到数据后，则可以进行后续的动作，当有数据的时候再回来读取。通常linux网络API默认都是阻塞的，例如connect、send、recv等。回答后感觉自己心里没有底，底层的关系到底是什么样的，比较虚，没能深入理解。

深入理解分析

回来以后，赶紧上网好好查查，加深学习一下。这两个概念在工作中经常用到这些，例如在linux网络IO中涉及到如下模型：

（1）阻塞式IO

（2）非阻塞式IO

（3）IO多路复用

（4）信号驱动IO

（5）异步IO

在知乎上面看到一些解释如下：截图如下：

总结

同步和异步针对应用程序来，关注的是程序中间的协作关系；阻塞与非阻塞更关注的是单个进程的执行状态。

同步：执行一个操作之后，等待结果，然后才继续执行后续的操作。异步：执行一个操作后，可以去执行其他的操作，然后等待通知再回来执行刚才没执行完的操作。阻塞：进程给CPU传达一个任务之后，一直等待CPU处理完成，然后才执行后面的操作。非阻塞：进程给CPU传达任我后，继续处理后续的操作，隔断时间再来询问之前的操作是否完成。这样的过程其实也叫轮询。

阻塞、非阻塞、多路IO复用，都是同步IO，异步必定是非阻塞的，所以不存在异步阻塞和异步非阻塞的说法。真正的异步IO需要CPU的深度参与。换句话说，只有用户线程在操作IO的时候根本不去考虑IO的执行全部都交给CPU去完成，而自己只等待一个完成信号的时候，才是真正的异步IO。所以，拉一个子线程去轮询、去死循环，或者使用select、poll、epool，都不是异步。

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