非同步和非阻塞

大CC發表於2015-10-09

非同步和非阻塞

今天看了篇知乎討論,將非同步和非阻塞講的透徹;在這裡整理出來;

同步非同步

同步和非同步關注的是 訊息通訊機制
同步,就是在發出一個 呼叫 時,在沒有得到結果之前,該呼叫就不返回。但是一旦呼叫返回,就得到返回值了。
換句話說,就是由呼叫者主動等待這個呼叫的結果。

非同步則相反,呼叫在發出之後,這個呼叫就直接返回了,所以沒有返回結果。換句話說,當一個非同步過程呼叫發出後,呼叫者不會立刻得到結果。而是在呼叫發出後,被呼叫者通過狀態、通知來通知呼叫者,或通過回撥函式處理這個呼叫。

阻塞與非阻塞

阻塞和非阻塞關注的是 程式在等待呼叫結果(訊息,返回值)時的狀態.
阻塞呼叫是指呼叫結果返回之前,當前執行緒會被掛起。呼叫執行緒只有在得到結果之後才會返回。
非阻塞呼叫指在不能立刻得到結果之前,該呼叫不會阻塞當前執行緒。當然,這就不知道呼叫是否完成,一般通過輪詢定期來探查呼叫是否完成;

IO層面的同步非同步

在處理IO的時候,阻塞和非阻塞都是同步;如:IO多路複用(select/poll/epoll);
只有使用了特殊API,才是非同步IO,如:linux的AIO、Windows的IOCP .NET的beginInvoke/EndInvoke;

通俗的例子

買書

你打電話問書店老闆有沒有《分散式系統》這本書,如果是同步通訊機制,書店老闆會說,你稍等,”我查一下",然後開始查啊查,等查好了(可能是5秒,也可能是一天)告訴你結果(返回結果)。
而非同步通訊機制,書店老闆直接告訴你我查一下啊,查好了打電話給你,然後直接掛電話了(不返回結果)。然後查好了,他會主動打電話給你。在這裡老闆通過“回電”這種方式來回撥。

你打電話問書店老闆有沒有《分散式系統》這本書,你如果是阻塞式呼叫,你會一直把自己“掛起”,直到得到這本書有沒有的結果,如果是非阻塞式呼叫,你不管老闆有沒有告訴你,你自己先一邊去玩了, 當然你也要偶爾過幾分鐘check一下老闆有沒有返回結果。
在這裡阻塞與非阻塞與是否同步非同步無關。跟老闆通過什麼方式回答你結果無關。

喝茶

另一個有趣的例子:
老張愛喝茶,廢話不說,煮開水。
出場人物:老張,水壺兩把(普通水壺,簡稱水壺;會響的水壺,簡稱響水壺)。
1 老張把水壺放到火上,立等水開。(同步阻塞)
老張覺得自己有點傻
2 老張把水壺放到火上,去客廳看電視,時不時去廚房看看水開沒有。(同步非阻塞)
老張還是覺得自己有點傻,於是變高階了,買了把會響笛的那種水壺。水開之後,能大聲發出嘀~~~~的噪音。
3 老張把響水壺放到火上,立等水開。(非同步阻塞)
老張覺得這樣傻等意義不大
4 老張把響水壺放到火上,去客廳看電視,水壺響之前不再去看它了,響了再去拿壺。(非同步非阻塞)
老張覺得自己聰明瞭。

所謂同步非同步,只是對於水壺而言。
普通水壺,同步;響水壺,非同步。
雖然都能幹活,但響水壺可以在自己完工之後,提示老張水開了。這是普通水壺所不能及的。
同步只能讓呼叫者去輪詢自己(情況2中),造成老張效率的低下。

所謂阻塞非阻塞,僅僅對於老張而言。
立等的老張,阻塞;看電視的老張,非阻塞。
情況1和情況3中老張就是阻塞的,媳婦喊他都不知道。雖然3中響水壺是非同步的,可對於立等的老張沒有太大的意義。所以一般非同步是配合非阻塞使用的,這樣才能發揮非同步的效用。

整理自:http://www.zhihu.com/question/19732473

相關文章