学习之余，对于同步与异步、阻塞与非阻塞的概念了解的不是很准确，说也能说上点儿，但为了能很好的、有思路的把“她”出来，所以上网查了一些资料，然后根据自己的理解写下来。在此写下此文，欢迎拍砖，希望大家多多交流。

1、同步与异步

        同步与异步，主要从消息通知机制角度来说明的。

1.1、同步

        所谓同步，就是指一个任务的完成依赖于另外一个任务，被依赖任务完成时，依赖的任务才能继续执行完成任务。在这个过程中，当一个同步调用发起后，调用者必须等待被调用者返回结果，才能继续执行。这是一种可靠的任务序列

1.2、异步

       异步就是指，一个任务的完成依赖于另外一个任务时，依赖任务不需要等待被依赖任务完成，只是通知被依赖任务要完成的工作，就继续完成自己的任务，只要自己完成，整个任务就算完成了。至于被依赖任务是否真正完成，依赖任务无法确定，所以它是一种不可靠的任务序列。

1.3、消息通知

       同步与异步都需要被调用者返回消息结果，实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。

        这里提到执行部件和调用者通过三种途径返回结果：状态、通知和回调。使用哪一种通知机制，依赖于执行部件的实现，除非执行部件提供多种选择，否则不受调用者控制。

        （1）如果执行部件用状态来通知，那么调用者就需要每隔一定时间检查一次，效率就很低（有些初学多线程编程的人，总喜欢用一个循环去检查某个变量的值，这其实是一种很严重的错误）；

        （2）如果是使用通知的方式，效率则很高，因为执行部件几乎不需要做额外的操作。至于回调函数，其实和通知没太多区别。

1.4、场景比喻

        举个简单的例子，比如说你去饭馆吃饭，由两种方式：

(1)选择排队等候取餐。

(2)饭馆提供一张小纸条，上面有你的号码，等到你的餐好了之后，柜台通知你去取餐。

        第一种：排队等候，就是同步等待消息通知，也就是说你要一直等待饭馆做饭菜情况。

        第二种：后者就是异步等待消息通知。在异步消息处理中，等待消息通知者会注册一个消息回调机制。在所等待的事件被触发时由触发机制，通过这种机制找到等待该事件的人。

2、阻塞与非阻塞

        阻塞与非阻塞关注的是调用者等待消息返回前所处的状态。

2.1、阻塞（block）

        调用结果返回之前，调用者会被挂起，一直处在等待消息通知，不能够执行其它程序。

2.2、非阻塞（noblock）

        调用结果返回之前，调用者不会被挂起，还能执行其它程序。

       非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。虽然表面上看非阻塞的方式可以明显的提高CPU的利用率，但是也带了另外一种后果就是系统的线程切换增加，增加的CPU执行时间能不能补偿系统的切换成本需要好好评估。

2.3、场景比喻

        拿刚才上面的例子来看：

       第一种：无论是排队等候还是号码通知，等待者（调用者）除了等待消息通知以外，不能做其它任何事情，这种机制就叫做阻塞机制。表现在程序中,也就是该程序一直阻塞在该函数调用处不能继续往下执行。

       第二种：大部分人喜欢在等候的时候，玩玩手机，逛逛淘宝，不会无聊等待着排队，这种机制就叫做非阻塞机制。因为他没有阻塞在等待消息通知，而是一边等待消息通知，一边做自己的事情。

3.{同步，异步}{阻塞，非阻塞}

        同步实现方式有同步阻塞和同步非阻塞，那么异步实现的方式也有两种，异步阻塞与异步非阻塞。

3.1、同步阻塞

        当一个任务执行，需要依赖另外一个任务时，被依赖任务未完成前，依赖任务将会一直处于挂起状态，等待被依赖任务通知消息。可想而知，这种效率是低的。按上面额例子来说，当你在排队等候的时候，你啥事都不能做。

实际程序中：就是未对fd 设置O_NONBLOCK标志位的read/write 操作

3.2、同步非阻塞

        当一个任务执行时，需要依赖另外一个任务时，被依赖任务未完成前，依赖任务还能做其它的事情。实际上，这种效率也是很低的。按上面的例子来说，你一边排队，一边玩手机，你还要时不时注意一下你的餐好了没有。如果把排队和玩手机看成两个进程，这种在两个进程之间来回切换，效率是非常低的。

3.3、异步阻塞

        当你在饭馆通过号码等待饭馆上菜时，你不能做其它事情，只能乖乖的坐在那，显然你就被阻塞在了这个等待操作上。异步操作时可以被阻塞住的，只不过它不是在处理消息时阻塞，而是在等待消息通知时被阻塞。

      比如select 函数，假如传入的最后一个timeout参数为NULL，那么如果所关注的事件没有一个被触发，程序就会一直阻塞在这个select 调用处。

3.4、异步非阻塞

        当你在饭馆通过号码等待饭馆上菜时，你可以做其它事情，比如说玩个手机，去超市买个东西，轮到你了，让柜台打个电话或者发个消息通知你（注册一个回调函数），那么你就没有被阻塞在等待这个过程中，所以这就是异步非阻塞。这种机制，效率是非常高的。

       很多人会把同步和阻塞混淆，我想是因为很多时候同步操作会以阻塞的形式表现出来，比如很多人会写阻塞的read/write操作，但是别忘了可以对fd设置O_NONBLOCK标志位，这样就可以将同步操作变成非阻塞的了。但最根本是因为没有区分这两个概念，比如阻塞的read/write操作中，其实是把消息通知机制和等待消息通知的状态结合在了一起，在这里所关注的消息就是fd是否可读/写，而等待消息通知的状态则是对fd可读/写等待过程中程序（线程）的状态。当我们将这个fd设置为非阻塞的时候，read/write操作就不会在等待消息通知这里阻塞，如果fd不可读/写则操作立即返回。

       同样的，很多人也会把异步和非阻塞混淆，因为异步操作一般都不会在真正的IO操作处被阻塞，比如如果用select函数，当select返回可读时再去read一般都不会被阻塞，而是在select函数调用处阻塞。

4.总结

      所以，综上所述，同步与异步关注的是消息通知机制，阻塞与非阻塞关注的是调用者等待消息时所处的状态。

       也就是说，同步的情况下，是由处理消息者自己去等待消息是否被触发，而异步的情况下是由触发机制来通知处理消息者，所以在异步机制中，处理消息者和触发机制之间就需要一个连接的桥梁。