例子:"我"烧水(注意:这里的主语是"我",也就是我们讨论的who)

关注点:是否需要"我主动"去看水烧开没(注意,"我"和"主动"这两个词)

• 同步:"我"要主动看水烧开没
• 异步:不需要"我"主动去看水烧开,水壶响了通知"我"

抽象概念:事情执行者对事情结果的获取机制(who:事情执行者)

• 同步:事情执行者主动获取事情结果
• 异步:事情执行者被动获取事情结果

关注点:水烧开前,"我"能不能去做其他事情

• 阻塞:
  1. 水没烧开,我一直等着(全程阻塞)
  2. 我去干其他事情了,但是隔一会儿来看一次水烧开没(来看的时候阻塞)
• 非阻塞: 水没烧开,"我"去拖地了,拖完地又看了会儿电视

抽象概念:事情执行者得到事情结果前能不能去做其他事情(who:事情执行者)

• 阻塞:事情执行者得到结果前不能去做其他事情
• 非阻塞:事情执行者得到结果前可以去做其他事情

1. 同步一定是会发生阻塞的,只是阻塞的时间长短问题。
   • 我主动看水烧开(同步),水烧开前我一直等着(阻塞):全程阻塞
   • 我主动看水烧开(同步),隔一会儿来看水烧开(看的过程是阻塞):局部阻塞
2. 异步一定是非阻塞的:
   • 不需要我主动去看水烧开(异步),烧水过程中我可以去做任何事情(非阻塞)。

网络编程层面主要涉及的就是IO,所以,这里主要讲IO。这块儿其实在《UNIX网络编程卷1 第6章 IO复用》中讲的非常清楚了,建议大家看一下,我引用其中的一些关键点。具体的可以找书去看。

• 同步I/O操作:导致请求进程阻塞,直到I/O操作完成;
• 异步I/O操作:不导致请求进程阻塞。

根据POXIX的定义,下面图中的五种IO模型,其实前四种都是同步IO。

注意:这里的who是进程

1. 进程主动查看关心的IO事件是否就绪,就绪时再执行相关操作
   • 注意:进程的阻塞发生在select/epoll/poll等待事件时
2. 进程主动执行读写
   • 注意:进程的阻塞发生在数据未到达(设备未收到数据),或者未就绪(内核空间和用户空间的数据copy未完成)

异步IO是需要底层操作系统内核做支持的,比如linux的AIO, windows的IOCP。

1. 进程不用主动去查看关心的IO事件,只需要把关心的IO事件、数据buffer以及要绑定的回调函数或者signal直接告诉内核,内核发现IO时间就绪时,直接调用回调函数或者发送绑定的signal
   • 注意:IO事件相关的数据,由内核直接将数据copy到用户空间(异步读),或者从用户空间copy至内核空间(异步写)
2. 进程被动执行数据操作
   • 注意:进程收到内核通知后,在1中绑定的数据buffer里就已经有数据了,进程直接对数据进行相关处理即可。