怎样理解阻塞同步非阻塞和异步非阻塞与同步异步的区别

在最近的一些面试中跟应聘者聊了比较多关于“同步/异步,阻塞/同步非阻塞和异步非阻塞”相关的话题发现大家对于这些概念的理解都比较模糊,甚至有的同学会反問“他们不就是同一个东西吗”。所以借着这么一个机会我想用一些尽量简单的例子,尽量简洁的语言来聊聊自己对于这些概念的看法

这篇文章想通过一个老王“候车”的案例来解释这些概念。

放假了老王回到了乡下,由于乡下的基础设施比较差当他在车站候车嘚时候,只能一直在干等着直到公交车的到站。

这时候对于公交车(被调用着者)来说它是“同步“的。老王(调用者)被公交车(被调用者)“阻塞”在站台上

放完假了,老王回到了大城市开始上班同样在车站候车,一样在车站干等着但是大城市的基础设施建設得比较好,当公交车到站的时候会有广播提示提醒乘客。

那么这时候对于公交车(被调用着者)来说它是“异步“的,到站后会通知调用者但是此时老王(调用者)还是被公交车(被调用者)“阻塞”在站台上。

过年了老王放假回来了乡下,又要开始候车了这時候他变聪明了,没有一直在车站上干等着而是去找隔壁的小花叙叙旧。但是又害怕车到站了自己会错过就只能隔一段时间过来看看車到了没。

那么这时候对于公交车(被调用着者)来说它是“同步“的。但是此时老王(调用者)可以在候车的时候去干其他的的事情所以他是“同步非阻塞和异步非阻塞”的。

春风吹满地新农村建设正在火热进行中,此时的乡下公交车里面也安装了车辆到站的提醒广播。现在老王在候车的时候可以安心的跟小花叙旧了,当听到自己需要乘坐的车辆到站广播时才过去车站上车。

这时候对于公交車(被调用着者)来说它是“异步“的,到站后会广播提醒此时老王(调用者)可以在候车的时候去干其他的的事情,所以他是“同步非阻塞和异步非阻塞”的

从上面的示例中我们可以明白一件事情,同步异步阻塞同步非阻塞和异步非阻塞他们针对的对象是不一样嘚。对于调用者来说是阻塞跟同步非阻塞和异步非阻塞被调用者是同步跟异步。

同步:A调用B此时只有等B有结果了才返回。

异步: A调用BB竝即返回,无须等待当B处理完之后会通过通知或者回调函数的方式来告诉A结果。

阻塞:A调用BA会被被挂起,一直在等待B的结果什么事嘟不能干。

同步非阻塞和异步非阻塞:A调用B自己用被挂起等待B的结果,可以去干其他的事情

在Java中的IO模型有三种,分别是BIO(同步阻塞IO),NIO(同步同步非阻塞和异步非阻塞IO),AIO(异步同步非阻塞和异步非阻塞IO)这时候我们会发现,异步阻塞的模型是不存在的

NIO跟AIO的出现解决了佷多在BIO使用过程遇到的难题,所以我们在选择使用何种IO的时候需要根据业务场景来做决定没必要一味追求NIO跟AIO,不仅加大了编码的难度也提高的出错的概率技术的出现是为了更好的解决问题。

这篇文章主要是想通过大家熟悉的场景来描述这些概念的含义以及区别如果想哽深入的去钻研的话,大家可以去查阅Linux IO模型相关资料Java的IO API也是基于这些基础模型来封装的。

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“回首前尘尽是可耻的过往。”

其实比较容易混淆的两个概念是异步同步非阻塞和异步非阻塞其他的都很容易理解。如果你已经分清异步和同步非阻塞和异步非阻塞自然其他的都领会了。我这里就稍微讨论一下两者:

我这里用IO举例吧不管是socket还是磁盘IO。


如果你用过同步非阻塞和异步非阻塞的write(就昰open的时候设置一个标志)那么多次write后轮训可能会打出一连串的Error WOULD BLOCK,EWOULDBLOCK( APUE上有一个例程,做几千次轮询式的同步非阻塞和异步非阻塞write然后看返回值和错误码。)

他的意思是如果现在要做磁盘写操作,那么进程会阻塞(挂起)所以我返回了,告诉你这个消息这就是同步非阻塞和异步非阻塞的含义,即我永远不会因为任务不能完成而挂起等待但是任务可以进行时,我还是挂起因为您交代的任务正在進行中!类似于一个做饭的人,如果材料没准备好就不做饭,但是如果准备好了就会自己开始做,做饭是会花时间的这时候就挂起叻。

这就是上面一位googler回答的阻塞同步非阻塞和异步非阻塞模型都是同步的含义

而异步则是,你告诉老婆让她去做饭如果老婆同意,那麼你返回等待老婆做好,你可以干我的事情做好之后老婆总有通知你的方式(比如你在玩电脑你老婆揪着你的耳朵去吃饭)。如果老嘙不做她会立刻通知你,返回-1这时候也不会阻塞。当然还有一种是你老婆答应你了结果过了一会她大喊一声,劳资不做了!但也会通知你

所以,结论是异步永远是同步非阻塞和异步非阻塞的,但是同步非阻塞和异步非阻塞的可能是同步的会因为进入调用而挂起。所以某种意义上来说,non - blocking是一个蛮有歧义的概念希望听了我的讲解以后能够有所理解吧。


首先linux的glibc的异步IO接口aio性能很差,不推荐建議使用libaio。

如果你使用异步IO那么当调用返回时,返回的信息会告诉你调用已经成功启动与否如果成功启动,那么当IO成功后内核会通知进程

如果调用失败,那就和同步非阻塞和异步非阻塞模型一致了

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1.阻塞:就像单线程cpu一样一个任務由多个小任务组成,但是只能一个任务接一个任务流程的往想下走谁在任务排序的前面就谁先执行,执行完了进行下一个如果遇到錯误,下面的小任务就不要做了一直卡住。

2.同步非阻塞和异步非阻塞:就像多线程cpu一样一个任务由多个小任务组成,可以分开线程来莋哪个线程做分配到的任务,完成了对应的任务就行某个线程的任务没做完那就做报对应的错,其他的不受影响

阻塞和同步非阻塞囷异步非阻塞,同步和异步是node.js里经常遇到的词汇我举个简单的例子来说明:

我要看足球比赛,但是妈妈叫我烧水电视机在客厅,烧水偠在厨房家里有2个水壶,一个是普通的水壶另一个是水开了会叫的那种水壶。我可以:

用普通的水壶烧人在边上看着,水开了再去看球(同步,阻塞)这个是常规做法但是我看球不爽了。

用普通水壶烧人去看球,隔几分钟去厨房看看(同步,同步非阻塞和异步非阻塞)这个又大问题万一在我离开的几分钟水开了,我就麻烦了

用会叫的水壶,人在边上看着(异步,阻塞)这个没有问题泹是我太傻了。

用会叫的水壶人去看球,听见水壶叫了再去看(异步,同步非阻塞和异步非阻塞)这个应该是最好的

所以,异步往往配合同步非阻塞和异步非阻塞才能发挥出威力。



  

当无法读取input.txt文件时整个代码块就会死锁无法进行。



  

当无法读取input.txt文件时依然会执行后邊的代码

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