【高并发编程】再谈同步、异步、阻塞、非阻塞
原文：http://blog.****.net/xxxxxx91116/article/details/51233785
在进行网络编程时，我们常常见到同步(Sync)/异步(Async)，阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)四种调用方式：
同步：所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。也就是必须一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事。
例如普通B/S模式（同步）：提交请求->等待服务器处理->处理完毕返回这个期间客户端浏览器不能干任何事
异步：
异步的概念和同步相对。当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。
例如 ajax请求（异步）: 请求通过事件触发->服务器处理（这是浏览器仍然可以作其他事情）->处理完毕
阻塞
阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起（线程进入非可执行状态，在这个状态下，cpu不会给线程分配时间片，即线程暂停运行）。函数只有在得到结果之后才会返回。
有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上他是不同的。对于同步调用来说，很多时候当前线程还是**的，只是从逻辑上当前函数没有返回而已。 例如，我们在socket中调用recv函数，如果缓冲区中没有数据，这个函数就会一直等待，直到有数据才返回。而此时，当前线程还会继续处理各种各样的消息。
非阻塞
非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。
对象的阻塞模式和阻塞函数调用
对象是否处于阻塞模式和函数是不是阻塞调用有很强的相关性，但是并不是一一对应的。阻塞对象上可以有非阻塞的调用方式，我们可以通过一定的API去轮询状态，在适当的时候调用阻塞函数，就可以避免阻塞。而对于非阻塞对象，调用特殊的函数也可以进入阻塞调用。函数select就是这样的一个例子。
1. 同步，就是我调用一个功能，该功能没有结束前，我死等结果。
2. 异步，就是我调用一个功能，不需要知道该功能结果，该功能有结果后通知我（回调通知）
3. 阻塞， 就是调用我（函数），我（函数）没有接收完数据或者没有得到结果之前，我不会返回。
4. 非阻塞， 就是调用我（函数），我（函数）立即返回，通过select通知调用者
同步IO和异步IO的区别就在于：数据拷贝的时候进程是否阻塞！
阻塞IO和非阻塞IO的区别就在于：应用程序的调用是否立即返回！
对于举个简单c/s 模式：
异步：请求通过事件触发->服务器处理（这是浏览器仍然可以作其他事情）->处理完毕
同步和异步,阻塞和非阻塞,有些混用,其实它们完全不是一回事,而且它们修饰的对象也不相同。
阻塞和非阻塞是指当进程访问的数据如果尚未就绪,进程是否需要等待,简单说这相当于函数内部的实现区别,也就是未就绪时是直接返回还是等待就绪;
而同步和异步是指访问数据的机制,同步一般指主动请求并等待I/O操作完毕的方式,当数据就绪后在读写的时候必须阻塞(区别就绪与读写二个阶段,同步的读写必须阻塞),异步则指主动请求数据后便可以继续处理其它任务,随后等待I/O,操作完毕的通知,这可以使进程在数据读写时也不阻塞。(等待"通知")
同步、异步、阻塞、非阻塞的概念一直是计算机学科中很重要的概念，而这种细微的差别常常被大家混淆，我自己在过一段时间后也需要复习。今天再次翻出这个概念，仍然觉得不够清晰，今天再次深入了解了这四大天王。
以前转过一篇博客：http://blog.****.NET/xxxxxx91116/article/details/12083613
但是始终太抽象，每次都要重头看，其次，这篇文章仍然没有很清晰的表达四大天王的特色，因此这里给出自己的分析：
一、一个有问题，但有趣的例子
在网上看到一个有趣的例子，虽然我认为他的表述仍然是有问题的，但是有助于我们的理解：
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老张爱喝茶，废话不说，煮开水。
出场人物：老张，水壶两把（普通水壶，简称水壶；会响的水壶，简称响水壶）。 1 老张把水壶放到火上，立等水开。（同步阻塞） 老张觉得自己有点傻 2 老张把水壶放到火上，去客厅看电视，时不时去厨房看看水开没有。（同步非阻塞） 老张还是觉得自己有点傻，于是变高端了，买了把会响笛的那种水壶。水开之后，能大声发出嘀~~~~的噪音。 3 老张把响水壶放到火上，立等水开。（异步阻塞） 老张觉得这样傻等意义不大 4 老张把响水壶放到火上，去客厅看电视，水壶响之前不再去看它了，响了再去拿壶。（异步非阻塞） 老张觉得自己聪明了。 所谓同步异步，只是对于水壶而言。 普通水壶，同步；响水壶，异步。 虽然都能干活，但响水壶可以在自己完工之后，提示老张水开了。这是普通水壶所不能及的。 同步只能让调用者去轮询自己（情况2中），造成老张效率的低下。 所谓阻塞非阻塞，仅仅对于老张而言。 立等的老张，阻塞；看电视的老张，非阻塞。 情况1和情况3中老张就是阻塞的，媳妇喊他都不知道。虽然3中响水壶是异步的，可对于立等的老张没有太大的意义。所以一般异步是配合非阻塞使用的，这样才能发挥异步的效用。 作者：愚抄 链接：http://www.zhihu.com/question/19732473/answer/23434554 来源：知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 |
二、上述例子的问题和理论分析
上面的例子很形象吧？可以我认为他是有问题的，问题在哪里呢？
先给出三张不同模式下的系统交互图：
A、同步阻塞模式
B、同步非阻塞模式
C、异步非阻塞模式
好的，从上面的图可以看出来，其实不管是任何模式，内核的处理方式都是一样的，都是1. wait for data（等待数据）；2. copy data from kernel to user（拷贝数据到用户层）。而产生这三种模式的差别在于中间使用的api函数不同。
这和上面的小故事可是有一些差别的。上面的例子中，小张相当于我们的应用程序，而响水壶和普通水壶相当于内核。这就有问题了，其实我们的内核都是相同的，并不存在响水壶和普通水壶的差别，那么怎么样描述才正确呢？
三、正确的例子
小张喜欢喝咖啡，同时养了好多狗；
出场：
1. 小张：相当于我们的客户端进程
2. 小狗大黑：阻塞处理的IO函数
3. 小狗大黄：非阻塞处理的IO函数
4. 小狗大白、大红：异步处理的IO函数
同步阻塞：
小张派大黑去看咖啡煮好没，大黑等咖啡煮开了才回来；
同步非阻塞：
小张派大黄去看咖啡煮好没，大黄看了一眼就回来了，过了一会，再大黄再去看看咖啡煮好没；
异步非阻塞：
小张派大白和大红去看咖啡煮好没，大白和大红到了厨房后，大白就回来告诉小张，大红已经到厨房啦；过了一会咖啡煮好了，大红回到客厅告诉小张
异步阻塞：（这个太傻了，目前还没遇到）
小张派大白和大红去看咖啡煮好没，大白和大红到了厨房后，一起在那等着；过了一会咖啡煮好了，大红大白一起回到客厅告诉小张
那么采用何种方式，要看小张有没有养这个类型的狗（系统有没有相关API），在有的情况下，就看小张个人的需求了（业务需求）