看了你就懂的同步與異步、阻塞與非阻塞

前言

在網上看到過不少講有關同步與異步、阻塞與非阻塞的文章，可是不少都是拋出一堆相關定義，看了以後仍是雲裏霧裏的，對這幾個概念仍是不能很好的去區分它們。本文經過通俗易懂的語言和相關例子讓你深刻理解其本質。

同步與異步

首先咱們要明確的是，同步和異步都是針對兩個或者兩個以上的事物來講的。好比當咱們在網上購物看中一件物品，而後去瀏覽該商品詳情的時候，首先頁面會先發送一個請求，後臺服務器查詢對應商品的相關數據，而後前端詳情頁面才根據返回數據展現該商品的詳細信息。而此時你的網速比較差，一個詳情頁面等了將近一分鐘才所有展現完成，這時候你問這個請求是同步仍是異步？答案顯然是同步請求，它給咱們最直觀的表現形式就是頁面一直顯示在加載中，商品的詳情頁面渲染必需要等待後臺服務器返回商品詳情數據後才能進行。也就是說下一個操做必需要等待上一個操做完成才能進行，它依賴於上一個操做的返回結果。

你可能會問，在同步的狀況下，當一個事物正在進行操做的時候，其它的事物此時在幹嗎呢？這個實際上並無明確的規定，其實同步更多的是關注事物一個一個的串行執行的過程，保證不會交叉執行，至於某個時刻處於什麼狀態並不關心。這在計算機中大部分時候其它事物都是處於一個等待的狀態，而咱們人則要靈活得多，在咱們平常生活中經常使用的同步手段就是排隊，好比咱們上下班坐地鐵進行安檢的時候，須要依次排隊安檢進站乘車，可是你在排隊的過程是在看手機、聊天仍是什麼也不作均可以，安檢人員並不會在乎你在作什麼，這種就是因爲安檢資源有限致使的同步。

對於同步這裏有兩個點須要注意，一是同步的範圍，有時候並不須要全局的大範圍的去同步，只須要在特定的操做同步便可，這樣能夠提高執行效率，好比 Java 語言中的同步方法和同步代碼塊。另外一個是同步的粒度，並非在一些大的操做粒度上才須要同步操做，小的粒度操做也須要同步操做，只是有的小粒度操做自然就已是同步操做，並不須要咱們人爲的去添加同步操做控制。好比 Java 語言中的同步都是針對有兩個或者兩個以上線程的程序來講的，由於單線程的程序裏它自然就是同步的。
而異步則徹底相反，在異步狀況下多個事務能夠同時進行，互不影響，你進行你的，我進行個人，誰都不用關心誰。總的來講就是:

• 同步 兩個事物相互依賴，而且一個事物必須以依賴於另外一事物的執行結果。好比在事物 A->B 事件模型中，你須要先完成事物 A 才能執行事物 B。也就是說，同步調用在被調用者未處理完請求以前，調用不返回，調用者會一直等待結果的返回。
• 異步 兩個事物徹底獨立，一個事物的執行不須要等待另一個事物的執行。也就是說，異步調用能夠返回結果不須要等待結果返回，當結果返回的時候經過回調函數或者其餘方式帶着調用結果再作相關事情。

能夠看出同步與異步是從行爲角度描述事物的，你品，你細品。（PS：這裏的多個事務能夠指代不一樣的操做、不一樣的方法或者不一樣的代碼語句等等）

阻塞與非阻塞

所謂阻塞，簡單來講就是發出一個請求不能馬上返回響應，要等全部的邏輯全處理完才能返回響應。非阻塞反之，發出一個請求馬上返回應答，不用等處理完全部邏輯。阻塞與非阻塞指的是單個線程內遇到同步等待時，是否在原地不作任何操做。
堵車就是阻塞與非阻塞最好的例子，在一線城市生活過的朋友應該都有體會，在交通正常的時候汽車能夠正常通行，就是非阻塞，上下班高峯的時候常常發生堵車，交通正常的時候半個小時車程，高峯期可能須要2、三個小時才能到。。。並且一旦發生交通堵塞，全部馬路上的車子都一動不動，只能在車子裏等待，就是阻塞，固然大多數人不會選擇乾等，他們會玩手機或者和朋友聊天等等，一樣的在計算機裏，阻塞就意味着中止執行停下來等待，非阻塞代表操做能夠繼續向下執行，可是在發生阻塞的時候計算機可就沒有像人這麼靈活了，一般計算機的處理方式就是掛起當前線程，而後乾等着，阻塞結束後才繼續執行該線程。能夠看出阻塞和非阻塞描述的當前事物的狀態（等待調用結果時的狀態）。

結合前面介紹的同步與異步，兩兩組合就會有四種狀況，分別是同步阻塞、同步非阻塞、異步阻塞和異步非阻塞。下面經過車道的例子來形象的解釋這幾種狀態：

• 同步阻塞 只有一個車道，不能超車，全部車子依次行使，一次只能經過一輛車，尷尬的是這個車道還堵車了。
• 同步非阻塞 只有一個車道，不能超車，全部車子依次行使，一次只能經過一輛車，不過比較幸運這個車道沒有堵車，能夠正常通行。
• 異步阻塞 有兩個或兩個以上車道，每條馬路均可以通行，不一樣車道上的車子能夠並行行使，尷尬的是全部的車道都堵車了。
• 異步非阻塞 有兩個或兩個以上車道，每條馬路均可以通行，不一樣車道上的車子能夠並行行使，不過比較幸運的是沒有一個車道堵車，均可以正常通行。

對應到咱們計算機裏也是同樣的，同步阻塞至關於只有一個線程，並且該線程處於阻塞（Blocked）狀態，同步非阻塞至關於只有一個線程，並且該線程處於運行（Running）狀態。異步阻塞至關於有多個線程，並且全部線程都處於阻塞（Blocked）狀態，異步非阻塞至關於有多個線程，並且全部線程都在正常運行。

總結

不少程序思想都來源於生活，須要咱們本身去尋找身邊的場景多類比思考、總結概括，這樣纔會理解得更深入。