通信中有常见的4种机制:阻塞和非阻塞,同步和异步。
通过一个工作中领导给下级安排工作的例子来理解和区分这 4 个概念。例子中的领导相当于用户线程,下级相当于要访问的数据,领导给下级安排工作相当于代码中调用 read(), write(), connect() 等系统调用。
阻塞
领导给你下发了任务,下发之后,领导什么事都不做了,而是坐在你的工位旁边,一直监督着你来工作,直到你完成工作,领导才回去做其它的工作,这就是阻塞模式。阻塞模式使用起来比较简单,工作中比较常用。
非阻塞
领导给你下发任务之后,并不是只盯着你的工作,其它什么工作都不做了。而是给你安排任务之后,就去做其它工作了,但是领导过一会就来问你,工作完成了没有,直到你工作完成,就不来问你了。常用的系统调用 read(), write(), connect()都可以工作在非阻塞模式下,非阻塞模式会增加线程的工作量,就是不断的轮询数据是不是到来,也会增加软件实现的复杂度。
同步
我们常见的阻塞和非阻塞,都需要领导来询问工作是不是完成,这种都是同步的。
异步
领导给你安排了工作立即就回去了,回去之后也不会过一会就来问你工作是不是完成,而是将完成之后需要做的事情交给你了。工作完成之后你直接做交给你的事情就可以了,可以是你给领导发一个工作完成的邮件,或者是你把准备好的文件直接放到办公桌。异步机制,在实际工作中,往往是用户向异步实现模块注册回调,线程发送请求并注册回调之后,就交给底层的异步模块来负责,线程就不用关心了,有事件到来之后,异步调度模块会自动调用用户注册的回调。
异步还是同步,关键看用户怎么使用。linux 中的多路复用技术 epoll,select, poll 都是同步技术。因为在站在用户的角度来看,都需要用户线程调用对应的 api 来等待事件到来。很多时候会对 epoll 产生误解,误以为 epoll 是异步的,其实不是,用户使用 epoll 的时候,也需要使用 epoll_wait() 来判断是不是有事件。如果从内核的角度来看 epoll 的话,那么 epoll 是异步的。关于 epoll 的理解可以参考如下博客:
[linux][epoll] 带着 6 个问题深入理解 epoll
很多异步的机制是通过同步机制来实现的。只要在站在用户的角度来看是异步的,那么就可以说是异步的。比如 libevent,nginx 都是通过 epoll 来实现的异步机制。