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深入理解IO:同步、异步、阻塞与非阻塞

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运维开发王义杰
发布2023-08-10 19:19:19
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发布2023-08-10 19:19:19
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在计算机世界中,IO是一个无处不在的概念,它是"输入/输出"的简称。简单来说,IO就是计算机与外部世界(例如硬件设备或网络)进行数据交换的过程。为了更好地理解IO,我们需要熟悉一些相关的概念,包括同步/异步和阻塞/非阻塞。这些概念看似复杂,但只要我们能理解他们之间的区别,就能够更好地理解IO的工作机制。

同步与异步

同步IO:在同步IO中,一个进程(或线程)发起一个IO操作后,必须等待IO操作的完成,才能继续执行下一个操作。这就像是你在餐馆点餐,必须等待服务员把餐送到你面前,你才能开始吃饭。

异步IO:在异步IO中,一个进程发起一个IO操作后,不需要等待IO操作的完成,就可以直接执行下一个操作。当IO操作完成后,会通过某种方式(例如回调函数或事件)通知进程。这就像是你在餐馆点餐后,不需要等待服务员把餐送到,你可以先做其他的事情(例如看书或玩手机)。当餐准备好后,服务员会通知你。

阻塞与非阻塞

阻塞IO:在阻塞IO中,一个进程发起一个IO操作后,如果数据还没有准备好,进程就会被挂起(阻塞),直到数据准备好为止。这就像是你在电话中等待对方的回答,你无法做其他的事情。

非阻塞IO:在非阻塞IO中,一个进程发起一个IO操作后,如果数据还没有准备好,进程不会被挂起,而是立即返回,进程可以继续做其他的事情。这就像是你在发短信,你发送完短信后,不需要等待对方的回复,你可以做其他的事情。

同步/异步与阻塞/非阻塞的关系

这四个概念之间并没有绝对的对应关系。换句话说,同步可以是阻塞的,也可以是非阻塞的;异步也可以是阻塞的,也可以是非阻塞的。它们之间的关系取决于具体的应用场景和实现方式。

例如,我们可以有一个阻塞的异步IO模型:进程发起一个IO操作后,不需要等待IO操作的完成,但如果数据还没有准备好,进程就会被挂起,直到数据准备好为止。

总结

同步/异步和阻塞/非阻塞是理解IO的关键概念。它们描述了进程在发起IO操作后的行为和状态。理解这些概念对于理解和设计IO密集型应用(如网络服务器)非常重要。希望本文能帮助你理解这些重要的概念。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。
原始发表:2023-07-31,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 运维开发王义杰 微信公众号,前往查看

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