同步异步与阻塞非阻塞

同步和异步，阻塞和非阻塞，是你们常常接触到可是容易搞混搞不清楚的概念。

最近在知乎上看到严肃对于同步异步，阻塞非阻塞的解释和举例，我以为说的很清楚。

尤为是回答中的例子，特别的生动：

 

“阻塞”与"非阻塞"与"同步"与“异步"不能简单的从字面理解，提供一个从分布式系统角度的回答。
1.同步与异步
同步和异步关注的是消息通讯机制 (synchronous communication/ asynchronous communication)
所谓同步，就是在发出一个*调用*时，在没有获得结果以前，该*调用*就不返回。可是一旦调用返回，就获得返回值了。
换句话说，就是由*调用者*主动等待这个*调用*的结果。

而异步则是相反，*调用*在发出以后，这个调用就直接返回了，因此没有返回结果。换句话说，当一个异步过程调用发出后，调用者不会马上获得结果。而是在*调用*发出后，*被调用者*经过状态、通知来通知调用者，或经过回调函数处理这个调用。

典型的异步编程模型好比Node.js

举个通俗的例子：
你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，若是是同步通讯机制，书店老板会说，你稍等，”我查一下"，而后开始查啊查，等查好了（多是5秒，也多是一天）告诉你结果（返回结果）。
而异步通讯机制，书店老板直接告诉你我查一下啊，查好了打电话给你，而后直接挂电话了（不返回结果）。而后查好了，他会主动打电话给你。在这里老板经过“回电”这种方式来回调。

2. 阻塞与非阻塞
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以前，当前线程会被挂起。调用线程只有在获得结果以后才会返回。
非阻塞调用指在不能马上获得结果以前，该调用不会阻塞当前线程。

仍是上面的例子，
你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，你若是是阻塞式调用，你会一直把本身“挂起”，直到获得这本书有没有的结果，若是是非阻塞式调用，你无论老板有没有告诉你，你本身先一边去玩了， 固然你也要偶尔过几分钟check一下老板有没有返回结果。
在这里阻塞与非阻塞与是否同步异步无关。跟老板经过什么方式回答你结果无关。

 

还有一个例子也很生动，单独列出来：

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）
老张以为本身有点傻
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）
老张仍是以为本身有点傻，因而变高端了，买了把会响笛的那种水壶。水开以后，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）
老张以为这样傻等意义不大
4 老张把响水壶放到火上，去客厅看电视，水壶响以前再也不去看它了，响了再去拿壶。（异步非阻塞）
老张以为本身聪明了。

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，但响水壶能够在本身完工以后，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本身（状况2中），形成老张效率的低下。

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。
状况1和状况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。因此通常异步是配合非阻塞使用的，这样才能发挥异步的效用。

 

对比阻塞与非阻塞

    阻塞模式下，一个线程只能处理一项任务，要想提升吞吐量必须经过多线程。

    非阻塞模式下，一个线程永远在执行计算操做，这个线程所使用的 CPU 核心利用率永远是 100%，I/O 以事件的方式通知。

    在阻塞模式下，多线程每每能提升系统吞吐量，由于一个线程阻塞时还有其余线程在工做，多线程可让 CPU 资源不被阻塞中的线程浪费。

    而在非阻塞模式下，线程不会被 I/O 阻塞，永远在利用 CPU。多线程带来的好处是在多核 CPU 的状况下利用更多的核。

 

参考连接：

1. 知乎 严肃的回答 https://www.zhihu.com/question/19732473/answer/20851256
2. 同步与阻塞，异步与非阻塞的区别