如何給女朋友解釋什麼是IO中的阻塞、非阻塞、同步、非同步？

漫小畫

擅長漫話

程小員

擅長程式設計

週末在家加班，正在瘋狂的擼程式碼，女朋友很開心的跑過來，手裡拿著他剛剛畫好的一副漫畫。

我剛剛畫了一個很好看的漫畫，能不能幫我做個網站把它上傳到網上啊？

做網站可難不倒我。漫畫上傳，你希望是同步的還是非同步的啊？

啥同步非同步的我不懂，同步吧。

哦，那是阻塞的還是非阻塞的呢？

額、阻塞吧。

恭喜你，選擇了一種最慢的方式。

什麼鬼嘛，你給我繞懵了，給我講講這都是啥意思。

同步、非同步、阻塞、非阻塞都是和IO（輸入輸出）有關的概念。最簡單的檔案讀取就是IO操作。而在檔案讀取這件事兒上，可以有多種方式。

又拽概念了，你先給我說說啥叫同步、啥叫非同步。

好吧，你去給我燒點水，泡杯咖啡我慢慢給你講。

什麼是同步和非同步

說到燒水，我們都是通過熱水壺來燒水的。在很久之前，科技還沒有這麼發達的時候，如果我們要燒水，需要把水壺放到火爐上，我們通過觀察水壺內的水的沸騰程度來判斷水有沒有燒開。

隨著科技的發展，現在市面上的水壺都有了提醒功能，當我們把水壺插電之後，水壺水燒開之後會通過聲音提醒我們水開了。

對於燒水這件事兒來說，傳統水壺的燒水就是同步的，高科技水壺的燒水就是非同步的。

同步請求，A呼叫B，B的處理是同步的，在處理完之前他不會通知A，只有處理完之後才會明確的通知A。

非同步請求，A呼叫B，B的處理是非同步的，B在接到請求後先告訴A我已經接到請求了，然後非同步去處理，處理完之後通過回撥等方式再通知A。

所以說，同步和非同步最大的區別就是被呼叫方的執行方式和返回時機。同步指的是被呼叫方做完事情之後再返回，非同步指的是被呼叫方先返回，然後再做事情，做完之後再想辦法通知呼叫方。

原來是這樣啊，那阻塞和非阻塞呢？

別急，聽我慢慢和你說。

什麼是阻塞和非阻塞

還是那個燒水的例子，當你把水放到水壺裡面，按下開關後，你可以坐在水壺前面，別的事情什麼都不做，一直等著水燒好。你還可以先去客廳看電視，等著水開就好了。

對於你來說，坐在水壺前面等就是阻塞的，去客廳看電視等著水開就是非阻塞的。

阻塞請求，A呼叫B，A一直等著B的返回，別的事情什麼也不幹。

非阻塞請求，A呼叫B，A不用一直等著B的返回，先去忙別的事情了。

所以說，阻塞非阻塞最大的區別就是在被呼叫方返回結果之前的這段時間內，呼叫方是否一直等待。阻塞指的是呼叫方一直等待別的事情什麼都不做。非阻塞指的是呼叫方先去忙別的事情。

那阻塞和同步難道不是同一回事兒嗎？

當然不是啦。

阻塞、非阻塞和同步、非同步的區別

首先，前面已經提到過，阻塞、非阻塞和同步、非同步其實針對的物件是不一樣的。阻塞、非阻塞說的是呼叫者，同步、非同步說的是被呼叫者。

有人認為阻塞和同步是一回事兒，非阻塞和非同步是一回事。但是這是不對的。

先來看同步場景中是如何包含阻塞和非阻塞情況的。

我們是用傳統的水壺燒水。在水燒開之前我們一直做在水壺前面，等著水開。這就是阻塞的。

我們是用傳統的水壺燒水。在水燒開之前我們先去客廳看電視了，但是水壺不會主動通知我們，需要我們時不時的去廚房看一下水有沒有燒開。這就是非阻塞的。

再來看非同步場景中是如何包含阻塞和非阻塞情況的。

我們是用帶有提醒功能的水壺燒水。在水燒發出提醒之前我們一直做在水壺前面，等著水開。這就是阻塞的。

我們是用帶有提醒功能的水壺燒水。在水燒發出提醒之前我們先去客廳看電視了，等水壺發出聲音提醒我們。這就是非阻塞的。

奧，我明白了。阻塞非阻塞說的是我，同步非同步說的是水壺。

你可以簡單的這麼理解。

那我的網站我想選擇非同步非阻塞的形式。

其實阻塞、非阻塞和同步、非同步之間的組合並不是全都有的。

那都有那些呢？

Java中的三種IO模型

在Java語言中，一共提供了三種IO模型，分別是阻塞IO（BIO）、非阻塞IO（NIO）、非同步IO（AIO）。

這裡面的BIO和NIO都是同步的IO模型，即同步阻塞IO和同步非阻塞IO，非同步IO指的是非同步非阻塞IO。

BIO （Blocking I/O）：同步阻塞I/O模式，資料的讀取寫入必須阻塞在一個執行緒內等待其完成。

NIO （New I/O）：同時支援阻塞與非阻塞模式，但主要是使用同步非阻塞IO。

AIO （Asynchronous I/O）：非同步非阻塞I/O模型。

額、剛剛好像明白了，現在又不懂了。

那我再拿燒水的例子給你解釋一遍。

BIO （Blocking I/O）：有一排水壺在燒開水，BIO的工作模式就是，叫一個執行緒停留在一個水壺那，直到這個水壺燒開，才去處理下一個水壺。但是實際上執行緒在等待水壺燒開的時間段什麼都沒有做。

NIO （New I/O）：NIO的做法是叫一個執行緒不斷的輪詢每個水壺的狀態，看看是否有水壺的狀態發生了改變，從而進行下一步的操作。

AIO （ Asynchronous I/O）：為每個水壺上面裝了一個開關，水燒開之後，水壺會自動通知我水燒開了。

奧，你就說燒水我就明白了。

嗯，這就是Java中的三種IO模型。

Java好厲害啊，自己都能實現這些IO組合。

也不是啦，Java中的IO還是藉助作業系統的IO模型的，只不過是對作業系統IO模型的封裝而已啦。

那你再給我講講作業系統的IO模型吧。

滴滴滴滴，這時候水壺響了，打斷了女朋友的發問。女朋友去拿來燒好的熱水，給我泡了一杯咖啡。

諾，給你咖啡，我選好了，你就用AIO給我實現個漫畫上傳的網站吧。我晚上就要用。

額…

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（完）

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