同步异步与阻塞非阻塞

  • 从网上看到一个场景,可以很清楚的说明同步与异步 及 阻塞与非阻塞的区别和联系,以及两两组合的四种情况。
  • 场景: 小明使用 chrome 下载一个软件。
  • 同步与异步强调的是调用者调用被调用者时,如何获知任务完成的消息通信机制,比如异步就是被调用者主动通知调用者任务处理结果;而同步就是被调用者不主动通知调用者,而是由调用者主动查看被调用者是否已经完成任务。
  • 阻塞与非阻塞强调的是cpu的消耗,某个线程是否被挂起,从而使cpu在该线程角度上看是空闲;与调不调用其他任务没有绑定的关系;比如阻塞就是当前线程挂起,等待一段时间(这段时间有某些任务的意义);而非阻塞就是当前线程不挂起,一直执行。

  • 同步阻塞
    小明使用没有提醒功能的chrome下载一个软件。小明一直坐在电脑面前什么事也不做,等待软件下载完成。

    阻塞:小明(调用者) 等待电脑下载完成,什么事也不做(当前线程挂起)

    同步: 没有提醒功能的 chrome(被调用者)

    总结: 调用结果返回前,线程挂起,等待调用结果返回。效率低

  • 异步阻塞
    小明使用 有提醒功能的chrome(下载完成会’叮’一声提醒用户)下载软件。小明一直坐在电脑前什么事也不做,等待软件下载完成。

    阻塞:小明(调用者) 等待电脑下载完成,什么事也不做(当前线程挂起)。

    异步:有提醒功能的 chrome,下载完成的时候会提醒小明。(调用结果返回时会通知调用线程)

    总结:虽然调用结果返回会通知调用线程,但是调用结果返回前,当前调用线程挂起。所以同样效率低

    这里我们可以看出,同步和异步是一种 消息通知通信机制, 是相对于被调用者而言的。

    同步:

    A调用B,B处理直到获得结果,返回给A,A才继续执行,在这之前A一直主动查看调用任务是否完成(A查看调用任务是否完成有两种方式:阻塞或是非阻塞,阻塞时调用线程挂起并一直监视调用任务是否完成,非阻塞时调用线程继续向下执行并轮询调用任务是否完成),即需要调用者一直等待和确认调用结果是否返回, 然后继续往下执行。

    异步:

    A调用B,无需等待结果,B通过状态、通知等来通知A或回调函数来处理。
    调用结果返回时, 会以消息或回调的方式通知调用者A,此时的A也有两种状态就是阻塞或是非阻塞,如果是阻塞就是A挂起等待B的通知,如果是非阻塞就是A继续执行,直到收到B的通知。


  • 同步非阻塞
    小明使用 没有提醒功能的chrome下载软件,然后去做其他事情,时不时的过来确认下软件是否下载完成(轮询?)。小明做其他事情的效率不高,因为需要时不时地查看软件是否下载完成。

    非阻塞: 小明 (调用者) 执行需要等待的任务后,去做其他事情。

    同步:没有提醒功能的 chrome(被调用者)需要 小明(调用者) 确认是否完成任务。

    总结:调用结果返回前不会阻塞当前线程,当前线程可以去做其他事情,但是需要通过轮询来确认调用结果是否返回(同步),耗cpu性能,效率会比 1,2 高点。但是还不够高

  • 异步非阻塞
    小明使用 有提醒功能的chrome 下载软件, 然后去做其他事,当软件下载完成的时候会通知小明。

    非阻塞: 小明 (调用者) 执行需要等待的任务后,去做其他事情。

    异步: 有通知功能的 chrome (被调用者) 下载完成后会通知 小明(调用者)。

    总结:调用结果返回前当前进程可以继续做其他事情,函数调用完成后会以回调或者消息的方式通知进程。效率最高。

    这里我们可以看出 阻塞非阻塞 描述的是调用线程 等待被调用结果返回前 的状态, 是相对于调用者而言的。

    阻塞:
    A调用B,A被挂起直到B返回结果给A,A继续执行,强调的是A被挂起,与B主动返回结果给或是A主动轮询B获取结果的方式无关。
    调用结果返回前,当前进程挂起不能够处理其他任务,一直等待调用结果返回。

    非阻塞:
    A调用B,A不会被挂起,A可以执行其他操作。
    调用结果返回前,当前进程不挂起, 可以去处理其他任务。


  • 所以我们要区分开同步异步阻塞非阻塞,同步异步说的是被调用者结果返回时通知调用者线程的一种通知机制,阻塞非阻塞说的是调用结果返回前调用线程的状态,是挂起还是继续处理其他任务。

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