完全理解同步/异步与阻塞/非阻塞

阻塞和非阻塞

从简单的开始,我们以经典的读取文件的模型举例。(对操作系统而言,所有的输入输出设备都被抽象成文件。)

在发起读取文件的请求时,应用层会调用系统内核的I/O接口。

如果应用层调用的是阻塞型I/O,那么在调用之后,应用层即刻被挂起,一直出于等待数据返回的状态,直到系统内核从磁盘读取完数据并返回给应用层,应用层才用获得的数据进行接下来的其他操作。

如果应用层调用的是非阻塞I/O,那么调用后,系统内核会立即返回(虽然还没有文件内容的数据),应用层并不会被挂起,它可以做其他任意它想做的操作。(至于文件内容数据如何返回给应用层,这已经超出了阻塞和非阻塞的辨别范畴。)

这便是(脱离同步和异步来说之后)阻塞和非阻塞的区别。总结来说,是否是阻塞还是非阻塞,关注的是接口调用(发出请求)后等待数据返回时的状态。被挂起无法执行其他操作的则是阻塞型的,可以被立即「抽离」去完成其他「任务」的则是非阻塞型的。

完全理解同步/异步与阻塞/非阻塞_第1张图片

同步和异步

阻塞和非阻塞解决了应用层等待数据返回时的状态问题,那系统内核获取到的数据到底如何返回给应用层呢?这里不同类型的操作便体现的是同步和异步的区别。

对于同步型的调用,应用层需要自己去向系统内核问询,如果数据还未读取完毕,那此时读取文件的任务还未完成,应用层根据其阻塞和非阻塞的划分,或挂起或去做其他事情(所以同步和异步并不决定其等待数据返回时的状态);如果数据已经读取完毕,那此时系统内核将数据返回给应用层,应用层即可以用取得的数据做其他相关的事情。

而对于异步型的调用,应用层无需主动向系统内核问询,在系统内核读取完文件数据之后,会主动通知应用层数据已经读取完毕,此时应用层即可以接收系统内核返回过来的数据,再做其他事情。

这便是(脱离阻塞和非阻塞来说之后)同步和异步的区别。也就是说,是否是同步还是异步,关注的是任务完成时消息通知的方式。由调用方盲目主动问询的方式是同步调用,由被调用方主动通知调用方任务已完成的方式是异步调用。

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