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linux 下同步异步,堵塞非堵塞的一些想法

Linux同步异步 一些 想法 堵塞
2023-09-11 14:20:43 时间

补充:
发现一个更好的解释样例:同步是一件事我们从头到尾尾随着完毕。异步是别人完毕我们仅仅看结果。

堵塞是完毕一件事的过程中可能会遇到一些情况让我们等待(挂起)。非堵塞就是发生这些情况时我们跨过。


比方我和小明并排跑步,这就是一个同步的过程,异步就是他跑他的。我仅仅关心他跑完没。跑步的过程中假设小明鞋带开了,我能够堵塞等待他也能够非堵塞的继续跑。

同步异步 堵塞非堵塞

今天和小伙伴讨论了这个问题,网上的说法有非常多种,我依照自己的思路总结一边。
一句话总结差别:
同步异步关注的是事件发生时你的行为。


堵塞非堵塞关注的是的等待事件的状态。


以下看详细的分析


同步异步

同步:
在事件发生前,你的状态是时刻关注此事件,等待此事件给你返回结果。
样例:
烧水,同步就是你时刻关注着它,一段时间后,烧水壶冒烟了,你看见了,你知道水已经烧好。


那么在这段时间内你须要一直看着它是否冒烟。


异步:
在事件发生前,你并不关心此事件。而是自己去忙自己的,事件完毕会通知你。
样例:
水烧好时,烧水壶会发出鸣声,你听见了,说明水烧好了
那么在这段时间内你不须要一直看着它。听见声音说明水已烧好。声音就是通知机制。


堵塞非堵塞

堵塞:
堵塞是你等待事件时为挂起状态。此时你什么也不能干。仅仅能在等待事件。
样例:
烧水时,你在烧水壶旁边仅仅等待水开。水开了自己立马知道。


非堵塞:
非堵塞是等待事件。假设事件没发生,不挂起自己
样例:
烧水时,你过来看一眼。水没开。走了,过一会在过来看,没好,这样不断反复,直到水开为止。


同步异步堵塞非堵塞组合

这里写图片描写叙述

网络IO事实上简单分为以下步骤:
在网卡上等待数据–>从内核态复制到用户态(拷贝数据)

5种IO模型
这里写图片描写叙述

同步堵塞:

在我们最開始学习网络编程一定写过同步堵塞IO模型。时刻关注着对方事件,假设对方没有消息则堵塞在read系统调用上。


如上图1部分,网络IO两个步骤一直在blocking。


同步非堵塞:

我们能够将套接字socket设置为非堵塞的,那么就会出现为上图另外一种情况,不断的check直到事件发生。它在拷贝数据阶段依然是堵塞的。没有数据来会堵塞在那里。


第三中情况,I/O multiplexing,select会堵塞在select函数,poll堵塞在poll函数,epoll堵塞在epoll_wait函数,他们第二阶段都是堵塞的。

单独说下I/O multiplexing
网上非常多人将epoll归为异步非堵塞的,我觉得这是不正确的,从概念上来讲,异步,从事件開始前我就不关注此事件了,你完毕了告诉我。而epoll不是。假设没有数据它会堵塞在epoll_wait,我想可能有些人从epoll的长处来看感觉epoll的确是异步的,由于epoll_wait每次返回的是就绪的事件,让大家以为“我不用管了,它返回给我的就是就绪事件呀!

”,事实上是不正确的,网络IO前面说了是分为两个步骤的,epoll_wait会堵塞在第二个步骤拷贝数据,那么它还是堵塞的。当中不论什么一个步骤堵塞都会堵塞。


异步非堵塞:

linux下应当是aio_*一套API了,但linux异步IO支持并不好。网上批评的文章非常多。


可參考这篇文章
Linux kernel AIO这个奇葩
异步非堵塞说明我们全然不用关心事件运行过程,事件完毕后发消息给我们,我们接受就可以。不会堵塞在网卡上。不会堵塞在拷贝数据上。

(注意:堵塞在拷贝数据上也是堵塞啊)。


异步堵塞

没听说过。个人觉得也没有异步堵塞这一说,异步不可能堵塞。查了资料有人反对贴上了IBM的一篇文章
使用异步 I/O 大大提高应用程序的性能
看了一点觉得就有问题。
他异步堵塞I/O指的是epoll。


最后,上面仅仅是个人的一些看法和观点,我们学习还是要带着审视的眼光,须要有自己推断知识好坏的能力。

假设文章内容有问题,还请指出^_^