同步异步与阻塞非阻塞

很多人一开始盲目的认为同步就是阻塞，异步就是非阻塞。其实这是错误的，首先我们先要区分开同步并非阻塞，异步并非非阻塞。

同步和异步关注的是消息通信机制。

同步

所谓同步就是，当发出一个“调用”地时候，在没有得到结果前，该调用就不会返回，但是一旦返回，就会有返回值。也就是说必须一件一件的做事情，直到当前事件处理完成，才能做下一件事。

异步

而异步的概念与同步刚好相反，即当发出一个“调用”后，调用者不能立即得到结果，即该调用没有返回值。实际上在处理这个调用的部件（被调用方），会通过状态、通知来通知调用方或者使用回调函数。

阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态.

阻塞

阻塞调用是指调用结果返回之前，当前进程将会被挂起（线程则会进入非可执行状态，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激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回,它还会抢占cpu去执行其他逻辑，也会主动检测I/O是否准备好。

非阻塞

非阻塞调用是指在不能立刻得到结果前，该函数不会阻塞当前进程，而是立刻返回。

Linux下的五种I/O模型

• 阻塞I/O（blocking I/O）
• 非阻塞I/O （nonblocking I/O）
•  I/O复用(select 和poll) （I/O multiplexing）
• 信号驱动I/O （signal driven I/O (SIGIO)）
• 异步I/O （asynchronous I/O (the POSIX aio_functions)）

其中前4种都是同步，最后一种才是异步。

阻塞I/O模型：

在调用recv()/recvfrom（）函数时，发生在内核中等待数据和复制数据的过程。

当调用recv()函数时，系统首先查是否有准备好的数据。如果数据没有准备好，那么系统就处于等待状态。当数据准备好后，将数据从系统缓冲区复制到用户空间，然后该函数返回。在套接应用程序中，当调用recv()函数时，未必用户空间就已经存在数据，那么此时recv()函数就会处于等待状态。

非阻塞I/O模型

非阻塞式I/O在应用进程发出recv请求时，如果内核数据并没有准备好，那么会直接返回一个error，说明数据未就绪，此时应用进程也不必死等在这里了，可以去做别的事情，但是需要定时的询问内核数据是否就绪。特点就是数据未就绪时不阻塞，但轮询的询问内核数据是否就绪。

I/O复用模型

 对一个IO端口，两次调用，两次返回，比阻塞IO并没有什么优越性；关键是能实现同时对多个IO端口进行监听； I/O复用模型会用到select、poll、epoll函数，这几个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞I/O所不同的的，这两个函数可以同时阻塞多个I/O操作。而且可以同时对多个读操作，多个写操作的I/O函数进行检测，直到有数据可读或可写时，才真正调用I/O操作函数。

信号驱动I/O模型

首先我们允许套接口进行信号驱动I/O,并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞。当数据准备好时，进程会收到一个SIGIO信号，可以在信号处理函数中调用I/O操作函数处理数据。

异步I/O模型

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的输入输出操作。