阻塞 非阻塞 同步 非同步以及IO模型

2021-10-08 02:20:15 字數 1197 閱讀 6685

什麼是同步和非同步?什麼是阻塞和非阻塞?同步就意味著阻塞嗎?非同步就一定是非阻塞嗎?

另外io模型一共5種,這裡面也涉及到同步非同步,阻塞非阻塞不同的組合,如果直接理解起來是比較費勁的,所以可以先把同步非同步,阻塞非阻塞理解清楚,那麼理解io模型將會好很多。

從簡單的開始,我們以經典的讀取檔案的模型舉例。(對作業系統而言,所有的輸入輸出裝置都被抽象成檔案。)

在發起讀取檔案的請求時,應用層會呼叫系統核心的 i/o 介面。

如果應用層呼叫的是阻塞型 i/o,那麼在呼叫之後,應用層即刻被掛起,一直出於等待資料返回的狀態,直到系統核心從磁碟讀取完資料並返回給應用層,應用層才用獲得的資料進行接下來的其他操作。

如果應用層呼叫的是非阻塞 i/o,那麼呼叫後,系統核心會立即返回(雖然還沒有檔案內容的資料),應用層並不會被掛起,它可以做其他任意它想做的操作。(至於檔案內容資料如何返回給應用層,這已經超出了阻塞和非阻塞的辨別範疇。)

這便是(脫離同步和非同步來說之後)阻塞和非阻塞的區別。總結來說,是否是阻塞還是非阻塞,關注的是介面呼叫(發出請求)後等待資料返回時的狀態。被掛起無法執行其他操作的則是阻塞型的,可以被立即「抽離」去完成其他「任務」的則是非阻塞型的。

阻塞和非阻塞解決了應用層等待資料返回時的狀態問題,那系統核心獲取到的資料到底如何返回給應用層呢?這裡不同型別的操作便體現的是同步和非同步的區別。

對於同步型的呼叫,應用層需要自己去向系統核心問詢,如果資料還未讀取完畢,那此時讀取檔案的任務還未完成,應用層根據其阻塞和非阻塞的劃分,或掛起或去做其他事情(所以同步和非同步並不決定其等待資料返回時的狀態);如果資料已經讀取完畢,那此時系統核心將資料返回給應用層,應用層即可以用取得的資料做其他相關的事情。

而對於非同步型的呼叫,應用層無需主動向系統核心問詢,在系統核心讀取完檔案資料之後,會主動通知應用層資料已經讀取完畢,此時應用層即可以接收系統核心返回過來的資料,再做其他事情。

這便是(脫離阻塞和非阻塞來說之後)同步和非同步的區別。也就是說,是否是同步還是非同步,關注的是任務完成時訊息通知的方式。由呼叫方盲目主動問詢的方式是同步呼叫,由被呼叫方主動通知呼叫方任務已完成的方式是非同步呼叫。

最後,再來舉乙個我們日常的例子來加深對這幾個概念的理解。

I O模型 阻塞 非阻塞 I O復用 同步 非同步

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