异步与非阻塞

Question

异步调用和非阻塞调用有什么区别？还在阻塞和同步调用之间（请提供示例）？

Answer 1

在许多情况下，它们是同一事物的不同名称，但是在某些情况下，它们是完全不同的。因此，这取决于。术语并不是在整个软件行业中以完全一致的方式应用。

例如，在经典套接字API中，非阻塞套接字是一个简单地立即返回特殊“错误块”错误消息的套接字，而阻塞套接字会被阻塞。您必须使用单独的函数，例如select或，poll以找出何时是重试的好时机。

但是，异步套接字（Windows套接字支持）或.NET中使用的异步IO模式更为方便。您调用一个方法来开始操作，框架完成后会回调您。即使在这里，也存在基本差异。异步Win32套接字通过传递Window消息将其结果“编组”到特定的GUI线程，而.NET异步IO是自由线程的（您不知道将在哪个线程上调用回调）。

因此，它们并不总是意味着同一件事。为了说明套接字示例，我们可以说：

• 阻塞和同步的含义相同：调用API，它将挂起线程，直到得到某种答案并将其返回给您为止。

• 非阻塞意味着，如果无法快速返回答案，则API会立即返回错误并执行其他操作。因此，必须有一些相关的方式来查询API是否已准备好被调用（即，以一种有效的方式模拟等待，以避免在紧密循环中进行手动轮询）。

• 异步意味着API总是立即返回，并且已经开始了“后台”工作来满足您的请求，因此必须有一些相关的方法来获取结果。

Answer 2

• 异步是指并行完成的事情，也就是说是另一个线程。

• 非阻塞通常指轮询，即检查给定条件是否成立（套接字可读，设备具有更多数据，等等）。

Answer 3

同步/异步是描述两个模块之间的关系。

阻塞/非阻塞是描述一个模块的情况。

例如：

模块X：“ I”。

模块Y：“书店”。

X问Y：您有一本书名为“ c ++入门”吗？

1）阻止：Y回答X之前，X一直在那里等待答案。现在，X（一个模块）正在阻塞。X和Y是两个线程或两个进程还是一个线程或一个进程？我们不知道。

2）非阻塞：在Y回答X之前，X只是离开那里做其他事情。X可能每两分钟回来一次，以检查Y是否完成工作？还是X在Y打电话给他之前不会回来？我们不知道 我们只知道X在Y完成工作之前可以做其他事情。X（一个模块）在这里是非阻塞的。X和Y是两个线程还是两个进程或一个进程？我们不知道。但是我们确定X和Y不能是一个线程。

3）同步：在Y回答X之前，X一直在那里等待答案。这意味着X直到Y完成其工作才能继续。现在我们说：X和Y（两个模块）是同步的。X和Y是两个线程或两个进程还是一个线程或一个进程？我们不知道。

4）异步：在Y回答X之前，X离开那里，X可以做其他工作。X在Y打电话给他之前不会回来。现在我们说：X和Y（两个模块）是异步的。X和Y是两个线程还是两个进程或一个进程？我们不知道。但是我们确定X和Y不能是一个线程。

请注意上面两个大胆的句子。为什么2）中的粗体句子包含两种情况，而4）中的粗体句子仅包含一种情况？这是非阻塞和异步之间区别的关键。

这是有关非阻塞和同步的典型示例：

// thread X

while (true)

{

    msg = recv(Y, NON_BLOCKING_FLAG);

    if (msg is not empty)

    {

        break;

    }

    sleep(2000); // 2 sec

}

// thread Y

// prepare the book for X

send(X, book);

您可以看到这种设计是非阻塞的（可以说，大多数情况下，该循环都在做些废话，但是在CPU看来，X正在运行，这意味着X在无阻塞的情况下），而X和Y是同步的，因为X可以在将书从Y手中拿走之前，不要继续做任何其他事情（X不能跳出循环）。

通常，在这种情况下，使X阻塞要好得多，因为非阻塞会在愚蠢的循环上花费大量资源。但是此示例可以帮助您理解以下事实：非阻塞并不意味着异步。

这四个词确实容易使我们感到困惑，我们应该记住的是，这四个词用于建筑设计。了解如何设计好的体系结构是区分它们的唯一方法。

例如，我们可以设计这种架构：

// Module X = Module X1 + Module X2

// Module X1

while (true)

{

    msg = recv(many_other_modules, NON_BLOCKING_FLAG);

    if (msg is not null)

    {

        if (msg == "done")

        {

            break;

        }

        // create a thread to process msg

    }

    sleep(2000); // 2 sec

}

// Module X2

broadcast("I got the book from Y");

// Module Y

// prepare the book for X

send(X, book);

在这里的例子中，我们可以说

X1是非阻塞的

X1和X2是同步的

X和Y是异步的

如果需要，您还可以用四个词描述在X1中创建的那些线程。

更重要的是：什么时候使用同步而不是异步？我们什么时候使用阻塞而不是非阻塞？

为什么Nginx是非阻塞的？为什么要阻止Apache？

为了做出一个好的选择，您必须分析您的需求并测试不同体系结构的性能。没有适合各种需求的架构。