关于同步/异步/阻塞/非阻塞IO的理解

最新推荐文章于 2025-07-09 16:00:00 发布

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#IO #同步IO #异步IO #阻塞IO #非阻塞IO

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本文深入解析了计算机科学中IO模型的概念，包括阻塞IO与非阻塞IO、异步IO与同步IO的区别，以及它们在实际应用中的作用。通过对比不同IO模型的特点，帮助读者理解如何在编程中选择合适的IO策略。

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IO 指的是数据的读写，数据在存储介质或网络上的读写。
阻塞IO与非阻塞IO 指的是两种读写IO数据的方式，是以对数据读写这个动作 (方法/函数/过程)是否立即返回结果来区分，阻塞不会立即返回结果，这往往会造成当前触发(调用)此动作(方法/函数/过程)的线程挂起（阻塞），非阻塞IO则会立即返回结果（是否读取成功），线程不会被挂起(阻塞)。
异步IO与同步IO 指的是当前线程是否需要自己处理IO读写的相关过程（IO数据的轮询和复制）,同步IO需要当前线程自己处理，而异步IO不需要自己处理，而是将这任务交给操作系统内核，内核创建新的线程去做个任务，任务完成（将IO数据复制到使用异步IO的线程的数据空间）再通知异步IO线程去对数据进行下一步处理。
同步阻塞IO 指的是使用同步IO的线程自己使用阻塞IO这样的读写数据方式去读写数据，不需要轮询数据是否准备好，因为阻塞IO会阻塞当前线程直到读取到数据并返回。
同步非阻塞IO 指的是使用同步IO的线程自己使用非阻塞IO这样的读写数据方式去读写数据，由于非阻塞IO不阻塞线程，立即返回读取数据结果，这个结果可能失败可能成功，所以需要当前线程不时轮询这个结果，并在成功的状态下自己再将数据复制到本线程数据空间以便使用。
异步阻塞IO 指的是使用异步IO的线程自己将IO请求即读写数据的的任务请求给操作系统内核，操作系统内核新建一个线程来完成这个任务，并且这个线程使用阻塞IO方式来读写数据，所以只有这个线程会被阻塞，在读写成功之后，通知使用异步IO的线程自己将数据复制到它的线程数据空间。
异步非阻塞IO 则更进一步，内核创建的线程使用非阻塞IO来读写数据，并且数据的复制也由一并完成，使用异步非阻塞IO的线程最后只等待操作系统通知它是否可以直接开始使用数据。