同步/異步、阻塞/非阻塞概念

同步異步

同步和異步關(guān)注的是消息通信機(jī)制?(synchronous communication/ asynchronous communication)

同步：在發(fā)出一個(gè)調(diào)用時(shí)，在沒(méi)有得到結(jié)果之前，該調(diào)用就不返回。一旦調(diào)用返回，就得到返回值了。調(diào)用者主動(dòng)等待這個(gè)調(diào)用的結(jié)果。
異步：調(diào)用在發(fā)出之后就直接返回了，沒(méi)有立刻得到返回結(jié)果。在調(diào)用發(fā)出后，被調(diào)用者通過(guò)狀態(tài)、通知來(lái)通知調(diào)用者，或通過(guò)回調(diào)函數(shù)處理這個(gè)調(diào)用。

I/O

通常來(lái)說(shuō)，IO操作包括：對(duì)硬盤(pán)的讀寫(xiě)、對(duì)socket的讀寫(xiě)以及外設(shè)的讀寫(xiě)，并且需要進(jìn)行用戶(hù)空間和內(nèi)核空
間的區(qū)分(用戶(hù)空間就是普通的用戶(hù)進(jìn)程，內(nèi)核空間就是內(nèi)核進(jìn)程，只有內(nèi)核空間才可以直接范圍磁盤(pán)等物理
I/O設(shè)備)

用戶(hù)空間產(chǎn)生一個(gè)讀請(qǐng)求，請(qǐng)求再轉(zhuǎn)交由內(nèi)核空間執(zhí)行
1. 內(nèi)核檢查讀取的數(shù)據(jù)是否就緒
2. 如果就緒，內(nèi)核將數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間復(fù)制到用戶(hù)空間(內(nèi)存上拷貝)

阻塞I/O與非阻塞I/O

阻塞I/O：內(nèi)核在檢查數(shù)據(jù)未就緒時(shí)，會(huì)一直等待，直到數(shù)據(jù)就緒
非阻塞I/O：如果數(shù)據(jù)沒(méi)有就緒，則會(huì)返回一個(gè)標(biāo)志信息告知用戶(hù)線程當(dāng)前要讀的數(shù)據(jù)沒(méi)有就緒

它們的區(qū)別在于I/O的第一階段，阻塞是選擇等待，非阻塞是返回一個(gè)標(biāo)志信息

那么非阻塞I/O的優(yōu)勢(shì)在哪里呢？使用阻塞I/O處理網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，有10000個(gè)連接就要開(kāi)10000個(gè)線程，無(wú)論
有沒(méi)有數(shù)據(jù)到來(lái)，處理某一連接的線程必須“忠實(shí)地阻塞”。而非阻塞I/O就不需要這樣，它可以維護(hù)一個(gè)1000
個(gè)線程的線程池，當(dāng)有數(shù)據(jù)就緒時(shí)，啟動(dòng)一個(gè)線程去接受數(shù)據(jù)，當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí)，線程不需要等待，直接就可以
回到池中，等待被調(diào)度到去接受其它連接。因此非阻塞I/O非常適合連接多但傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容不大的情況，如
果連接少數(shù)據(jù)多，阻塞I/O更容易編程

同步I/O和異步I/O

事實(shí)上，同步IO和異步IO模型是針對(duì)用戶(hù)線程和內(nèi)核的交互來(lái)說(shuō)的，即數(shù)據(jù)是否就緒的消息傳遞機(jī)制

同步IO：當(dāng)用戶(hù)發(fā)出IO請(qǐng)求操作之后，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有就緒，需要通過(guò)用戶(hù)線程或者內(nèi)核不斷地去輪詢(xún)數(shù)據(jù)是否
就緒，當(dāng)數(shù)據(jù)就緒時(shí)，再將數(shù)據(jù)從內(nèi)核拷貝到用戶(hù)線程

異步IO：只有IO請(qǐng)求操作的發(fā)出是由用戶(hù)線程來(lái)進(jìn)行的，內(nèi)核自動(dòng)完成檢查數(shù)據(jù)是否就緒和將數(shù)據(jù)拷貝
到用戶(hù)空間的過(guò)程，然后發(fā)送通知告知用戶(hù)線程IO操作已經(jīng)完成。

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總結(jié)

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