大白话搞懂什么是同步/异步/阻塞/非阻塞

矫情吗；* 2024-04-18 14:34 118阅读 0赞

## 同步 ##

所谓同步，就是在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。按照这个定义，其实绝大多数函数都是同步调用（例如sin, isdigit等）。但是一般而言，我们在说同步、异步的时候，特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。最常见的例子就是 SendMessage。该函数发送一个消息给某个窗口，在对方处理完消息之前，这个函数不返回。当对方处理完毕以后，该函数才把消息处理函数所返回的 LRESULT值返回给调用者。

## 异步 ##

异步的概念和同步相对。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。以 CAsycSocket类为例（注意，CSocket从CAsyncSocket派生，但是起功能已经由异步转化为同步），当一个客户端通过调用 Connect函数发出一个连接请求后，调用者线程立刻可以向下运行。当连接真正建立起来以后，socket底 层会发送一个消息通知该对象。这里提到执行部件和调用者通过三种途径返回结果：状态、通知和回调。可以使用哪一种依赖于执行部件的实现，除非执行部件提供 多种选择，否则不受调用者控制。如果执行部件用状态来通知，那么调用者就需要每隔一定时间检查一次，效率就很低（有些初学多线程编程的人，总喜欢用一个循 环去检查某个变量的值，这其实是一种很严重的错误）。如果是使用通知的方式，效率则很高，因为执行部件几乎不需要做额外的操作。至于回调函数，其实和通知 没太多区别。

## 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。有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上它们是不同的。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而已。例如，我们在CSocket中调用Receive函数，如果缓冲区中没有数据，这个函数就会一直等待，直到有数据才返回。而此时，当前线程还会继续处理各种各样的消息。如果主窗口和调用函数在同一个线程中，除非你在特殊的界面操作函数中调用，其实主界面还是应该可以刷新。socket接收数据的另外一个函数recv则是一个阻塞调用的例子。当socket工作在阻塞模式的时候， 如果没有数据的情况下调用该函数，则当前线程就会被挂起，直到有数据为止。

## 非阻塞 ##

非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。

## 大白话正文 ##

这篇文章想通过一个老王“候车”的案例来解释这些概念。

同步阻塞

放假了，老王回到了乡下，由于乡下的基础设施比较差，当他在车站候车的时候，只能一直在干等着，直到公交车的到站。  
这时候对于公交车（被调用着者）来说，它是“同步“的。老王（调用者）被公交车（被调用者）“阻塞”在站台上。

异步阻塞

放完假了，老王回到了大城市开始上班，同样在车站候车，一样在车站干等着，但是大城市的基础设施建设得比较好，当公交车到站的时候，会有广播提示提醒乘客。

那么这时候对于公交车（被调用着者）来说，它是“异步“的，到站后会通知调用者。但是此时老王（调用者）还是被公交车（被调用者）“阻塞”在站台上。

同步非阻塞

过年了，老王放假回来了乡下，又要开始候车了，这时候他变聪明了，没有一直在车站上干等着，而是去找隔壁的小花叙叙旧。但是又害怕车到站了自己会错过，就只能隔一段时间过来看看车到了没。

那么这时候对于公交车（被调用着者）来说，它是“同步“的。但是此时老王（调用者）可以在候车的时候去干其他的的事情，所以他是“非阻塞”的。

异步非阻塞

春风吹满地，新农村建设正在火热进行中，此时的乡下，公交车里面也安装了车辆到站的提醒广播。现在老王在候车的时候，可以安心的跟小花叙旧了，当听到自己需要乘坐的车辆到站广播时，才过去车站上车。

这时候对于公交车（被调用着者）来说，它是“异步“的，到站后会广播提醒，此时老王（调用者）可以在候车的时候去干其他的的事情，所以他是“非阻塞”的

概念总结

从上面的示例中，我们可以明白一件事情，**同步异步（被调用者）**，**阻塞非阻塞（调用者）** 他们针对的对象是不一样的。对于调用者来说是阻塞跟非阻塞，被调用者是同步跟异步。

同步：A调用B，此时只有等B有结果了才返回。  
异步: A调用B，B立即返回，无须等待。当B处理完之后会通过通知或者回调函数的方式来告诉A结果。  
阻塞：A调用B，A会被被挂起，一直在等待B的结果，什么事都不能干。  
非阻塞：A调用B，自己用被挂起等待B的结果，可以去干其他的事情。

Java中相关概念

在Java中的IO模型有三种，分别是BIO（同步阻塞IO）,NIO（同步非阻塞IO）,AIO（异步非阻塞IO）。这时候我们会发现，异步阻塞的模型是不存在的。

NIO跟AIO的出现解决了很多在BIO使用过程遇到的难题，所以我们在选择使用何种IO的时候需要根据业务场景来做决定，没必要一味追求NIO跟AIO，不仅加大了编码的难度也提高的出错的概率，技术的出现是为了更好的解决问题。

结语

这篇文章主要是想通过大家熟悉的场景来描述这些概念的含义以及区别，如果想更深入的去钻研的话，大家可以去查阅Linux IO模型相关资料，Java的IO API也是基于这些基础模型来封装的。

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## 大白话正文二 ##

老张爱喝茶，废话不说，煮开水。  
出场人物：老张，水壶两把（普通水壶，简称水壶；会响的水壶，简称响水壶）。  
1 老张把水壶放到火上，立等水开。（同步阻塞）  
老张觉得自己有点傻  
2 老张把水壶放到火上，去客厅看电视，时不时去厨房看看水开没有。（同步非阻塞）  
老张还是觉得自己有点傻，于是变高端了，买了把会响笛的那种水壶。水开之后，能大声发出嘀~~~~的噪音。  
3 老张把响水壶放到火上，立等水开。（异步阻塞）  
老张觉得这样傻等意义不大  
4 老张把响水壶放到火上，去客厅看电视，水壶响之前不再去看它了，响了再去拿壶。（异步非阻塞）  
老张觉得自己聪明了。  
所谓同步异步，只是对于水壶而言。  
普通水壶，同步；响水壶，异步。  
虽然都能干活，但响水壶可以在自己完工之后，提示老张水开了。这是普通水壶所不能及的。  
同步只能让调用者去轮询自己（情况2中），造成老张效率的低下。  
所谓阻塞非阻塞，仅仅对于老张而言。  
立等的老张，阻塞；看电视的老张，非阻塞。  
情况1和情况3中老张就是阻塞的，媳妇喊他都不知道。虽然3中响水壶是异步的，可对于立等的老张没有太大的意义。所以一般异步是配合非阻塞使用的，这样才能发挥异步的效用。——来源网络，作者不明。  
作者：愚抄  
链接：https://www.zhihu.com/question/19732473/answer/23434554  
来源：知乎  
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今天突然发现自己对同步异步，阻塞非阻塞有点不理解。总会觉得同步跟阻塞是同一个东西，异步跟非阻塞是同一个东西。于是乎搜到了上面那个文章我觉得很有意思，浅显易懂。

下面是我自己的理解：  
比如我在线程A中调用了fun()函数。  
**同步/异步：针对的被调用者的状态。也就是fun函数。（也就是上面的烧水壶）  
同步是指fun如果没有结果就不会返回，除非有结果了。  
异步是指fun在被调用之后就立即返回了。返回结果之后再通知调用者（可以用信号、回调之类的实现）。**

**阻塞/非阻塞：主要是针对调用者的，是指程序在等待结果时的状态。（也就是上面的老张在等水开时的状态）  
阻塞是指调用线程会被挂起，不做什么别的事情。在得到结果之后才会返回。  
非阻塞是指不能立即得到结果，当前线程不会被挂起，还可以做别的事情。**