码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

彻底理解同步 异步 阻塞 非阻塞

时间:2019-09-07 10:29:28      阅读:104      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:io模型   第一步   inf   select   函数   同步阻塞   关注   epo   io操作   

IO操作

IO分两阶段(一旦拿到数据后就变成了数据操作,不再是IO):
    1.数据准备阶段
    2.内核空间复制数据到用户进程缓冲区(用户空间)阶段

在操作系统中,程序运行的空间分为内核空间和用户空间。
    应用程序都是运行在用户空间的,所以它们能操作的数据也都在用户空间。


阻塞IO和非阻塞IO的区别在于第一步发起IO请求是否会被阻塞:
    如果阻塞直到完成那么就是传统的阻塞IO,如果不阻塞,那么就是非阻塞IO。

一般来讲:
    阻塞IO模型、非阻塞IO模型、IO复用模型(select/poll/epoll)、信号驱动IO模型都属于同步IO,因为阶段2是阻塞的(尽管时间很短)。

同步IO和异步IO的区别就在于第二个步骤是否阻塞:
    如果不阻塞,而是操作系统帮你做完IO操作再将结果返回给你,那么就是异步IO

技术图片

同步和异步IO 阻塞和非阻塞IO

同步和异步IO的概念:

    同步是用户线程发起I/O请求后需要等待或者轮询内核I/O操作完成后才能继续执行

    异步是用户线程发起I/O请求后仍需要继续执行,当内核I/O操作完成后会通知用户线程,或者调用用户线程注册的回调函数

阻塞和非阻塞IO的概念:

    阻塞是指I/O操作需要彻底完成后才能返回用户空间

    非阻塞是指I/O操作被调用后立即返回一个状态值,无需等I/O操作彻底完成

技术图片

技术图片

技术图片

同步与异步(线程间调用)

同步与异步是对应于调用者与被调用者,它们是线程之间的关系,两个线程之间要么是同步的,要么是异步的

    同步操作时,调用者需要等待被调用者返回结果,才会进行下一步操作

    而异步则相反,调用者不需要等待被调用者返回调用,即可进行下一步操作,被调用者通常依靠事件、回调等机制来通知调用者结果

阻塞与非阻塞(线程内调用)

阻塞与非阻塞是对同一个线程来说的,在某个时刻,线程要么处于阻塞,要么处于非阻塞


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:

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

    非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前,该调用不会阻塞当前线程。

同步与异步调用/线程/通信

同步就是两种东西通过一种机制实现步调一致,异步是两种东西不必步调一致


一、同步调用与异步调用:

    在用在调用场景中,无非是对调用结果的不同处理。

    同步调用就是调用一但返回,就能知道结果,而异步是返回时不一定知道结果,还得通过其他机制来获知结果,如:

        a. 状态 b. 通知 c. 回调函数


二、同步线程与异步线程:

    同步线程:即两个线程步调要一致,其中一个线程可能要阻塞等待另外一个线程的运行,要相互协商。快的阻塞一下等到慢的步调一致。

    异步线程:步调不用一致,各自按各自的步调运行,不受另一个线程的影响。


三、同步通信与异步通信:

    同步和异步是指:发送方和接收方是否协调步调一致

    同步通信是指:发送方和接收方通过一定机制,实现收发步调协调。
        如:发送方发出数据后,等接收方发回响应以后才发下一个数据包的通讯方式

    异步通信是指:发送方的发送不管接收方的接收状态。
        如:发送方发出数据后,不等接收方发回响应,接着发送下个数据包的通讯方式。


阻塞可以是实现同步的一种手段!例如两个东西需要同步,一旦出现不同步情况,我就阻塞快的一方,使双方达到同步。

同步是两个对象之间的关系,而阻塞是一个对象的状态。

四种组合方式

同步阻塞方式:
    发送方发送请求之后一直等待响应。
    接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上等到返回结果,就一直等到返回结果后,才响应发送方,期间不能进行其他工作。

同步非阻塞方式:
    发送方发送请求之后,一直等待响应。
    接受方处理请求时进行的IO操作如果不能马上的得到结果,就立即返回,取做其他事情。
    但是由于没有得到请求处理结果,不响应发送方,发送方一直等待。
    当IO操作完成以后,将完成状态和结果通知接收方,接收方再响应发送方,发送方才进入下一次请求过程。(实际不应用)

异步阻塞方式:
    发送方向接收方请求后,不等待响应,可以继续其他工作。
    接收方处理请求时进行IO操作如果不能马上得到结果,就一直等到返回结果后,才响应发送方,期间不能进行其他操作。 (实际不应用)

异步非阻塞方式:
    发送方向接收方请求后,不等待响应,可以继续其他工作。
    接收方处理请求时进行IO操作如果不能马上得到结果,也不等待,而是马上返回去做其他事情。
    当IO操作完成以后,将完成状态和结果通知接收方,接收方再响应发送方。(效率最高)

彻底理解同步 异步 阻塞 非阻塞

标签:io模型   第一步   inf   select   函数   同步阻塞   关注   epo   io操作   

原文地址:https://www.cnblogs.com/loveer/p/11479249.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!