天天看点

阻塞、非阻塞、同步、异步

1.阻塞、非阻塞、同步、异步的概念

首先要了解用户态和内核态。

输入操作分两个阶段:

  1. 等待数据准备好
  2. 从内核向进程复制数据

对于套接字的输入操作:

  1. 等待数据从网络中到达,当分组到达时被复制到内核的某个缓冲区
  2. 数据从内核缓冲区复制到应用进程缓冲区

同步、异步的区别在于进程是否需要等待真正的内核IO操作的完成(数据从内核态到用户态的复制),而阻塞、非阻塞的区别在于进程是否等待内核完成数据准备,即阻塞、非阻塞式IO模型在输入操作的第一阶段不同,但是第二阶段都是阻塞的。

阻塞式IO在等待数据准备完成,非阻塞式IO会不断检查数据是否准备完成,进程不会进入睡眠。阻塞、非阻塞式IO都在真正的IO操作中阻塞进程!

异步IO在整个操作也就是两个阶段都完成后会产生某个信号。

参考:

《深入理解计算机系统》第3版 8.2节

《Unix网络编程 卷1》第6章

个人总结:

  1. 阻塞、非阻塞都是对单个线程来说
  2. 同步、异步针对多个任务来说,单线程下应该没有同步、异步的概念
  3. 在socket编程中,IO多路复用(也就是信号里的时分复用)也可以写成阻塞式(虽然这样写没效率)

 另外一些网上评论说IO只有阻塞、非阻塞一说没有同步、异步一说,觉得对,但是unix网络编程一书中用的词是“同步IO”,“异步IO”

非阻塞没有返回消息而异步会有返回消息会有回调

下面的“真正的IO操作”都是表达从内核的缓冲区拷贝数据到用户进程的意思。

unix网络编程第16章介绍了“非阻塞IO”,这里的“非阻塞IO”并不是说真正的IO操作不会阻塞进程或线程,实际上应该还是会阻塞进程,只是这里的“非阻塞IO”其实是多次调用了真正的阻塞的IO,如果是“阻塞IO”(这里不是说真正的IO操作非阻塞)那么只有等多次调用真正的IO操作结束后线程或进程才会继续执行,但是非阻塞在调用一次真正的IO操作后线程就能够继续执行,而不需要等待所有的“真正的IO操作”都执行完。如果要完成unix网络编程书中的“异步IO”只能调用系统特定的库函数,也不是所有系统都实现unix网络编程书中的“异步IO”。书中提到的异步IO的定义其实就是真正的IO操作非阻塞,而后面第16章提到的非阻塞IO并不是真正的IO操作是非阻塞的!!!

以前写的文章,红色部分写错了,非阻塞不会阻塞进程的了。

同步、异步联想同步、异步通信即可。

阻塞、非阻塞只是在于线程或进程时候会不会要等待某件事情处理完。

2.Java:bio、nio、aio

bio:同步阻塞

nio:同步非阻塞

aio:异步

给java占坑,最近去使用这几种方式比较比较