关于阻塞非阻塞与同步异步的理解
一直对BIO、NIO、AIO模型理解不到位,特意整理了一下
这里先拉几篇有意思的知乎做一下补充理解:
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“阻塞”与"非阻塞"与"同步"与“异步"不能简单的从字面理解,提供一个从分布式系统角度的回答。
阻塞和非阻塞描述的是进程/线程在进行I/O操作时的状态,而同步与异步描述的是进程/线程相互通信的方式。
同步与异步
同步和异步关注的是消息通信机制 (synchronous communication/ asynchronous communication)所谓同步,就是在发出一个调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回。但是一旦调用返回,就得到返回值了。
换句话说,就是由调用者主动等待这个调用的结果。而异步则是相反,调用在发出之后,这个调用就直接返回了,所以没有返回结果。换句话说,当一个异步过程调用发出后,调用者不会立刻得到结果。而是在调用发出后,被调用者通过状态、通知来通知调用者,或通过回调函数处理这个调用。典型的异步编程模型比如Node.js举个通俗的例子:你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书,如果是同步通信机制,书店老板会说,你稍等,”我查一下",然后开始查啊查,等查好了(可能是5秒,也可能是一天)告诉你结果(返回结果)。而异步通信机制,书店老板直接告诉你我查一下啊,查好了打电话给你,然后直接挂电话了(不返回结果)。然后查好了,他会主动打电话给你。在这里老板通过“回电”这种方式来回调。
阻塞与非阻塞
阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果(消息,返回值)时的状态.
阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前,该调用不会阻塞当前线程。
还是上面的例子,你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书,你如果是阻塞式调用,你会一直把自己“挂起”,直到得到这本书有没有的结果,如果是非阻塞式调用,你不管老板有没有告诉你,你自己先一边去玩了, 当然你也要偶尔过几分钟check一下老板有没有返回结果。在这里阻塞与非阻塞与是否同步异步无关。跟老板通过什么方式回答你结果无关。
阻塞和非阻塞,应该描述的是一种状态,同步与非同步描述的是行为方式
关于BIO、NIO、AIO的理解
BIO同步阻塞:你打电话告诉老板你要买某书,老板拿起电话听你说完就去查书,没有说话,你什么也不知道,在得到任何结果之前,你一直拿着电话干等,你此时什么也干不了。30分钟后老板直接把书送到你家,这时你才挂断电话。每次电话你都要得得到结果(书到家)后你才挂断电话,这是同步。你一直拿着电话等结果,这是阻塞。
NIO同步非阻塞:你打电话告诉老板你要买某书,老板拿起电话后说“我不知道有没有货,现在去查”便挂了电话,又过了10分种你第二次打电话说你要买某书,老板拿起电话说完“还没有查到,你再等会儿”便挂断电话。挂断电话5分钟后老板查到有书,但并没有主动打电话告诉你。你再次等待10分钟后第三次电话老板问结果,老板说“书有了,我给你送到家”,你断挂电话。每次电话你都要得得到结果(去查->还没有查到->有货)后你才挂断电话,这是同步。你每隔10分钟打电话询问结果,这是非阻塞。这一天一夜,你时不时的离开电话去下片片,老板却一直在给你死查,期间老板也无法接听其他人的查询电话。
异步阻塞:你打电话过去问老板有没有某书,老板说“我不知道有没有货,现在去查,先挂了电话,有结果告诉你,你等我电话”就挂掉电话。等电话期间你什么也不干,老板主动给你发短信通知你结果书有了,5分钟后希望老板现在把书送来,你再次打电话让老板送书,老板马上送书上门。老板主动给你发短信,这是异步。等待老板的短信期间你什么也没干,这是阻塞。
AIO异步非阻塞:你打电话过去后问老板有没有某书,老板说“好的,有货我直接给你送上门”就挂掉电话。然后你想干嘛干嘛,等老板把书送到后你看书。等待老板主动给你送书上门,这是异步。挂了电话后你就想干嘛干嘛,这是非阻塞。