关于同步IO与阻塞IO的误解

最新推荐文章于 2023-07-29 14:50:41 发布

原创最新推荐文章于 2023-07-29 14:50:41 发布 · 422 阅读

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本文详细解析了同步IO与异步IO的工作原理，阻塞与非阻塞IO的执行过程，并讨论了它们之间的性能差异。通过实例解释了在不同场景下选择合适IO模式的重要性。

我们知道，同步IO是指线程在发起一笔IO调用之后，仅当该调用所请求的数据成功到达指定的内存区域之后，才会继续发起下一笔IO调用。而异步IO是指线程在发起一笔IO调用之后不等数据返回就又发送一笔或者多笔IO调用。至于这两者的执行过程和性能差异，冬瓜哥不做过多描述。

默认方式下，线程发起IO调用之后，后续执行过程便陷入OS内核态，内核会将该线程的状态改为“Suspend”，也就是挂起（阻塞）该线程，在IO数据返回之前，该线程的用户态部分将不会被执行，直到内核返回数据之后，内核将该线程改为“Ready”，以便后续继续调度执行。这种方式就被称为阻塞IO，其一定是同步IO。

如果线程发起IO调用时给出了async参数，向内核声明采用异步的方式，那么当IO请求下发到内核之后，内核并不会将该线程置为挂起状态，该线程可以继续执行，而此时，该线程可以选择继续下发多笔IO，也可以选择不下发IO而做其他事情。此时，该线程并未处于阻塞状态，所以这种IO调用方式就不是阻塞IO，而属于异步IO调用。即便如此，如果该线程选择在上一笔IO数据返回之后再发起下一笔IO，那么其对外表现依然是同步IO的方式，只不过是主观故意的；而在阻塞IO调用模式下，线程只能发出一笔IO然后被内核强制挂起，此时该线程不管是主观上想批量下发多笔IO还是一去一回的同步IO方式，其对外表现只能是同步IO。

所以，阻塞IO一定是同步IO，非阻塞IO（调用时给出async参数）可以是异步IO也可以是同步IO，取决于线程自身的逻辑。至于非阻塞IO调用时给出的参数叫做“async”，其实叫做“suspended”更好。