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[導讀]自從發(fā)布《你管這破玩意叫IO多路復用》之后,我發(fā)現(xiàn)讀者問得最多的問題是,可不可以寫篇文章解釋下什么是同步異步,阻塞非阻塞,老是傻傻分不清。我一開始也是非常困惑,尤其是看網(wǎng)上一些“生動形象”的例子,比如燒水壺。但現(xiàn)在我感覺這個問題又沒什么好說的,不知道是不是我理解得有點膚淺,那我試...

自從發(fā)布《你管這破玩意叫 IO 多路復用》之后,我發(fā)現(xiàn)讀者問得最多的問題是,可不可以寫篇文章解釋下什么是同步異步,阻塞非阻塞,老是傻傻分不清。
我一開始也是非常困惑,尤其是看網(wǎng)上一些“生動形象”的例子,比如燒水壺。但現(xiàn)在我感覺這個問題又沒什么好說的,不知道是不是我理解得有點膚淺,那我試著解釋一下。同步和異步,描述的是調(diào)用者,要不要主動等待函數(shù)的返回值。這個就是同步public?static?void?main()?{
????int?result?=?doSomeThing();
}
這個就是異步public?static?void?main()?{
????new?Thread(()?->?{
????????int?result?=?doSomeThing();????
????})
}
當然,異步可以配合回調(diào)機制,但這就和同步異步本身的區(qū)別沒啥關(guān)系了,添枝加葉的東西而已。再說阻塞和非阻塞,描述的是函數(shù)本身,在等待某一事件的結(jié)果時,是將線程掛起,還是立即返回一個未就緒等信息。一般都是描述 IO 等,也別想其他的了,比如一個讀取磁盤數(shù)據(jù)的函數(shù)。這個就是阻塞public?void?int?read(byte[]?buffer)?{
????while(磁盤未就緒)?{
????????將當前線程掛起并讓出?CPU;
????}
????//?此時磁盤已就緒
????真正去讀數(shù)據(jù)到?buffer?中
????return?讀到的字節(jié)數(shù);
}
這個就是非阻塞public?void?int?read(byte[]?buffer)?{
????if(磁盤未就緒)?{
????????//?立刻返回
????????return?-1;
????}
????真正去讀數(shù)據(jù)到?buffer?中
????return?讀到的字節(jié)數(shù);
}
至于這個函數(shù)被調(diào)用者用同步還是異步的方式調(diào)用,都不影響這個函數(shù)本身是阻塞還是非阻塞的性質(zhì)。
好了,我覺得到這里就解釋清楚了,真沒啥說的呀。至于特別多的人有困惑的地方,我總結(jié)出可能有三點。
第一,分不清語境





比如阻塞這個詞,用法太多了,你看下面這些句子。這個函數(shù)是阻塞的。

這是個阻塞函數(shù)。

這個方法調(diào)用的過程中因為有 IO 事件被阻塞了。

這個函數(shù)阻塞了主線程。

這些句子要是真的糾結(jié)起來,那就壞了,總有你覺得怪怪的地方。因為用這個詞的人,可能僅僅是表達出一個,該線程因為某些事讓出了 CPU 資源暫時不往下走了的意思,即可。而且事實也是如此,沒人細摳這個詞究竟表示個啥意思。至于你還是糾結(jié)怎么辦呢?建議你看一看一個函數(shù)在最最最最底層,到底是怎么阻塞的,也就是怎么讓出 CPU 資源的,源碼長什么樣子。這里我也寫過一篇文章帶你看內(nèi)核源碼去解釋這個問題,叫《究竟什么是阻塞》。我相信你看完之后,如果真的理解了,就再也不會糾結(jié)這些句子啥意思了,自己用阻塞這個詞也會隨性起來,你會覺得一頓花里胡哨解釋阻塞不阻塞的那些人好不可思議。
第二,分不清層級





比如 epoll 這個函數(shù),它是 IO 多路復用的一個系統(tǒng)調(diào)用函數(shù),好多人背誦 IO 模型八股文的時候都受過它的折磨。你會看到有的地方說,epoll 底層實現(xiàn) IO 事件響應時,是異步的,這也是同 select 和 poll 的一個區(qū)別。你又會看到有的地方說,epoll 是同步非阻塞 IO,因為多路復用在 IO 模型里就是站在同步非阻塞的地方嘛,那 epoll 也是多路復用那自然是同步的呀,剛剛怎么說是異步的呢。然后你又會看到,說 netty 是是一個 IO 框架,是異步 IO 模型,可是 netty 底層用的就是 epoll 啊,那 epoll 也是異步的咯。我天,一會說異步,一會又說同步,一會又說異步,到底他喵的是啥?。?/span>這就是層級問題了。先不拿同步異步說,這個第三點的時候再講,先拿阻塞和非阻塞說。一個函數(shù)是非阻塞的,那我用另一個函數(shù)把它包起來,對外提供一個阻塞的函數(shù)可不可以?當然可以。//?這是個非阻塞的函數(shù)
public?void?int?read(byte[]?buffer)?{
????if(磁盤未就緒)?{
????????//?立刻返回
????????return?-1;
????}
????真正去讀數(shù)據(jù)到?buffer?中
????return?讀到的字節(jié)數(shù);
}

//?包一層,變成阻塞的
public?void?int?read2(byte[]?buffer)?{
????int?result;
????while((result?=?read(buffer))?==?-1)?{
????????將線程掛起并讓出?CPU?資源
????}
????//?此時已讀到數(shù)據(jù)
????return?result;
}
順便說一句,IO 多路復用里的 select 就是這么玩的,只不過人家是一組 IO 事件,這里只是一個。
我再包一層新函數(shù),對外又提供了一個非阻塞的函數(shù),可不可以?當然也可以,所以你看到說啥啥啥同步異步阻塞非阻塞時,一定要知道人家在說哪一層。不談哪一層就開始和別人爭論這個東西是阻塞還是非阻塞,同步還是異步,基本都是在耍流氓。關(guān)于 epoll 的原理,我是理解不到太深,如果你有耐心,可以看飛哥帶你一行一行源碼讀 epoll 的文章,《深度揭秘 epoll 是如何實現(xiàn) IO 多路復用的》。
第三,隨意一點嘛





有的時候,意思對了就行,你看有的人會說,select,poll,epoll 這些函數(shù)都是同步的,IO 有就緒的時候才會返回,沒有的時候會一直阻塞在那里直到有就緒的返回為止。
那照我剛剛說的,同步異步是描述調(diào)用者是否主動等待返回值,阻塞非阻塞才是描述函數(shù)本身要立即返回還是將線程掛起一會那就不對了呀,怎么能說 select 這些函數(shù)是同步的呢?應該說他們是阻塞的呀。路走窄了呀兄弟,很多技術(shù)交流是沒那么在乎這些細節(jié)的,意思對了就行。而且 select 這種函數(shù)確實是阻塞的,而且調(diào)用方是要關(guān)心人家的返回值,并且在后面的邏輯中用到的,那只能用同步方式調(diào)用啊。當然,關(guān)心返回結(jié)果,也可以異步調(diào)用,然后注冊一個回調(diào)函數(shù)來關(guān)心返回后的邏輯,但人家 select 沒提供回調(diào)函數(shù)注冊的功能啊。哦當然,也可以通過像 Java 的 Future 這種方式異步獲取返回值,但沒必要啊。所以,當有人說 select 是同步函數(shù),也沒啥毛病,表達的意思對了就行。
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千言萬語,總結(jié)成一句話就是,當你底層的細節(jié)達到了源碼級的理解后,所有這些詞你將不再糾結(jié),也不再困惑,而且很多時候,知道意思對了就行,至于說阻塞非阻塞、同步異步,甚至是等待、掛起、讓出,這些詞也是表達的意思丟了就行,一切在源碼面前,都不再是秘密。建議多讀源碼,少看垃圾博文。所以其實如果你老是困惑這幾個詞的區(qū)別,其實你缺乏的可能是對底層的一些系統(tǒng)了解。然后解決這個問題的唯一辦法就是花時間把底下的東西搞清楚,搞得模模糊糊的地方就去摳源碼,一點點摳就完事了,別怕耽誤時間。你耽誤的時間,在后面遇到問題的時候,都會給你找回來的。而且這個東西不能一口吃成個胖子,我以前就老想著一口吃個胖子,想盡快把一個大塊問題看懂,但反而耽誤時間,總是一遍遍從頭看起。
后來就老實了,一點點看,看懂一點再看下一個點,發(fā)現(xiàn)會越來越快的。同時這個公眾號也希望能一直保持,給大家講最本質(zhì)的東西,不浮于表面,我們一起努力吧!

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