關於非同步，同步，阻塞與非阻塞

如果你想吃一份宮保雞丁蓋飯：

同步阻塞：你到飯館點餐，然後在那等著，還要一邊喊：好了沒啊！

同步非阻塞：在飯館點完餐，就去遛狗了。不過溜一會兒，就回飯館喊一聲：好了沒啊！

非同步阻塞：遛狗的時候，接到飯館電話，說飯做好了，讓您親自去拿。

非同步非阻塞：飯館打電話說，我們知道您的位置，一會給你送過來，安心遛狗就可以了。

上面的比喻給出一個形象的感覺，這裡有一段關於Reactor和Proactor模式的講解，給出了更加嚴謹清晰的分析：

在高效能的I/O設計中，有兩個比較著名的模式Reactor和Proactor模式，其中Reactor模式用於同步I/O，而Proactor運用於非同步I/O操作。        在比較這兩個模式之前，我們首先的搞明白幾個概念，什麼是阻塞和非阻塞，什麼是同步和非同步,同步和非同步是針對應用程式和核心的互動而言的，同步指的是使用者進程觸發IO操作並等待或者輪詢的去查看IO操作是否就緒，而非同步是指使用者進程觸發IO操作以後便開始做自己的事情，而當IO操作已經完成的時候會得到IO完成的通知（非同步特點就是通知）。而阻塞和非阻塞是針對於進程在訪問資料的時候，根據IO操作的就緒狀態來採取的不同方式，說白了是一種讀取或者寫入操作函數的實現方式，阻塞方式下讀取或者寫入函數將一直等待，而非阻塞方式下，讀取或者寫入函數會立即返回一個狀態值。   一般來說I/O模型可以分為：同步阻塞，同步非阻塞，非同步阻塞，非同步非阻塞IO     同步阻塞IO：    在此種方式下，使用者進程在發起一個IO操作以後，必須等待IO操作的完成，只有當真正完成了IO操作以後，使用者進程才能運行。JAVA傳統的IO模型屬於此種方式！    同步非阻塞IO: 在此種方式下，使用者進程發起一個IO操作以後邊可返回做其它事情，但是使用者進程需要時不時的詢問IO操作是否就緒，這就要求使用者進程不停的去詢問，從而引入不必要的CPU資源浪費。其中目前JAVA的NIO就屬於同步非阻塞IO。     非同步阻塞IO：   此種方式下是指應用發起一個IO操作以後，不等待核心IO操作的完成，等核心完成IO操作以後會通知應用程式，這其實就是同步和非同步最關鍵的區別，同步必須等待或者主動的去詢問IO是否完成，那麼為什麼說是阻塞的呢？因為此時是通過select系統調用來完成的，而select函數本身的實現方式是阻塞的，而採用select函數有個好處就是它可以同時監聽多個檔案控制代碼（如果從UNP的角度看，select屬於同步操作。因為select之後，進程還需要讀寫資料），從而提高系統的並發性！     非同步非阻塞IO:   在此種模式下，使用者進程只需要發起一個IO操作然後立即返回，等IO操作真正的完成以後，應用程式會得到IO操作完成的通知，此時使用者進程只需要對資料進行處理就好了，不需要進行實際的IO讀寫操作，因為真正的IO讀取或者寫入操作已經由核心完成了。目前Java中還沒有支援此種IO模型。            搞清楚了以上概念以後，我們再回過頭來看看，Reactor模式和Proactor模式。 （其實阻塞與非阻塞都可以理解為同步範疇下才有的概念，對於非同步，就不會再去分阻塞非阻塞。對於使用者進程，接到非同步通知後，就直接操作進程使用者態空間裡的資料好了。）首先來看看Reactor模式，Reactor模式應用於同步I/O的情境。我們分別以讀操作和寫操作為例來看看Reactor中的具體步驟：讀取操作：1. 應用程式註冊讀就緒事件和相關聯的事件處理器2. 事件分離器等待事件的發生3. 當發生讀就緒事件的時候，事件分離器調用第一步註冊的事件處理器4. 事件處理器首先執行實際的讀取操作，然後根據讀取到的內容進行進一步的處理寫入操作類似於讀取操作，只不過第一步註冊的是寫就緒事件。 下面我們來看看Proactor模式中讀取操作和寫入操作的過程：讀取操作：1. 應用程式初始化一個非同步讀取操作，然後註冊相應的事件處理器，此時事件處理器不關注讀取就緒事件，而是關注讀取完成事件，這是區別於Reactor的關鍵。2. 事件分離器等待讀取操作完成事件3. 在事件分離器等待讀取操作完成的時候，作業系統調用核心線程完成讀取操作（非同步IO都是作業系統負責將資料讀寫到應用傳遞進來的緩衝區供應用程式操作，作業系統扮演了重要角色），並將讀取的內容放入使用者傳遞過來的緩衝區中。這也是區別於Reactor的一點，Proactor中，應用程式需要傳遞緩衝區。4. 事件分離器捕獲到讀取完成事件後，啟用應用程式註冊的事件處理器，事件處理器直接從緩衝區讀取資料，而不需要進行實際的讀取操作。Proactor中寫入操作和讀取操作，只不過感興趣的事件是寫入完成事件。從上面可以看出，Reactor和Proactor模式的主要區別就是真正的讀取和寫入操作是有誰來完成的，Reactor中需要應用程式自己讀取或者寫入資料，而Proactor模式中，應用程式不需要進行實際的讀寫過程，它只需要從緩衝區讀取或者寫入即可，作業系統會讀取緩衝區或者寫入緩衝區到真正的IO裝置.           綜上所述，同步和非同步是相對於應用和核心的互動方式而言的，同步 需要主動去詢問，而非同步時候核心在IO事件發生的時候通知應用程式，而阻塞和非阻塞僅僅是系統在調用系統調用的時候函數的實現方式而已。