IO中同步、异步与阻塞、非阻塞的区别

关键字：同步(synchronous), 异步(asynchronous), 阻塞(blocking), 非阻塞（non-blocking)。

最近做了不少网页端AJAX请求与Android客户端多线程异步请求的工作，因项目周期紧，并未花太多的时间深入学习。这段时间通过查询资料，对这一部分的原理好好地吸收一下。对于IO而言，大体分为两类四个：同步/异步; 阻塞/非阻塞。那么这四个词到底作何解释？很多时候我们会看见这些词出现在文章中，而且同步-阻塞、异步-非阻塞很容易被别人混淆。

同步：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。

异步：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、通知和回调通知调用者。AJAX请求，就是典型的异步请求应用。

阻塞：阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起，函数只有在得到结果之后才会返回。

非阻塞：指在不能立即得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而立刻返回。

，左图所示，为典型的

同步阻塞I/O模型

，当系统调用read函数时，首先阻塞并对内核进行上下文切换，然后触发读操作，当读取完毕并响应返回(read response)，数据就被移动到用户空间的缓冲区中，然后应用程序会解除阻塞。

同步非阻塞IO，如下图所示，非阻塞的实现是I/O命令可能并不会立即满足，需要应用程序调用许多次来等待操作完成，这种方式可能导到系统的整体I/O吞吐量不高，下图中，系统在执行read函数时，期间进行了多次忙碌等待，直到数据整体读取完毕为止。因为这里面没有通知机制，因此调用整体需要read函数完成，因此称为同步。

异步阻塞IO, 上面提过，异步IO的核心是通知机制，下图是带有阻塞通知的非阻塞 I/O。在这种模型中，配置的是非阻塞I/O，然后使用阻塞select系统调用来确定一个I/O描述符何时有操作。使 select 调用非常有趣的是它可以用来为多个描述符提供通知，而不仅仅为一个描述符提供通知。对于每个提示符来说，我们可以请求这个描述符可以写数据、有读数据可用以及是否发生错误的通知。（虽然异步执行，但仍然会发生阻塞，等待通知，自己执行）

异步非阻塞IO,最后，异步非阻塞I/O 模型是一种处理与 I/O 重叠进行的模型。读请求会立即返回，说明read请求已经成功发起了。在后台完成读操作时，应用程序然后会执行其他处理操作。当read的响应到达时，就会产生一个信号或执行一个基于线程的回调函数来完成这次I/O处理过程。（read请求为非阻塞的，但异步通知方式上采用了回调函数机制，无需应用程序再去处理）