[思考] 也谈同步异步I/O

探讨同步与异步I/O模式的本质区别
最新推荐文章于 2025-11-10 19:09:14 发布
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#epoll #同步 #异步 #阻塞 #smithfox

本文深入解析了I/O模型中同步、异步、阻塞和非阻塞的概念，指出‘异步阻塞’和‘异步非阻塞’的理解是错误的。通过对比Unix网络编程书籍与POSIX标准，强调异步状态的定义，并提供清晰的博客文章链接以供参考。

网上有许多I/O模型的相关文章, 主要涉及四相概念: 同步(synchronous), 异步(asynchronous), 阻塞(blocking) 和 非阻塞(non-blocking). 有些文章将这四个作了两两组合, 于是有了: 异步阻塞 和   异步非阻塞 , 可以很明确地说, 这完全是牵强之理解. 无论是 <Unix网络编程>一书中所列的I/O模式, 还是POSIX标准, 都没有提这两个概念. 异步就是异步! 只有同步时才有阻塞和非阻塞之分. 详见我的blog文章:

 

[思考] 也谈同步异步I/O

 

iteye_13980
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156 Linux C++ 通讯架构实战11，listen函数剖析，监听套接字，accept函数，sync攻击，阻塞和非阻塞I/O，同步和异步I/O
hunandede的博客
04-01 525
要理解好backlog这个参数，我们需要先谈一谈 “监听套接字 队列”的话题；
深度思考Netty面经(涉及到同步/异步IO，阻塞/非阻塞，I/O多路复用，reactor，零拷贝之间的关系)
yxg520s的博客
07-23 455
1 为什么sendfile是阻塞的呢？ 2 为什么可以进行零拷贝？ 3 mmap+write结合时涉及到数据映射的过程，这样如果用户需要数据，就可以去pageCache中拷贝吗？ 4 那sendfile机制中，有没有提供给用户进程使用传输数据的接口？
C++之相对路径转绝对路径
草上爬的博客
10-13 2944
有时候需要把相对路径转换成绝对路径，然后判断路径里是否包含“目标路径”，然后进行下一步操作，比如说某个配置文件需要特殊处理，而且这个配置文件的路径是不变的。
同步I/O vs 异步I/O：高性能服务器编程的本质选择
牟同學的博客
07-23 746
本文深入对比了同步I/O与异步I/O的核心差异，详细解析了五种I/O模型的工作流程。通过代码示例展示了阻塞I/O、非阻塞I/O+epoll以及io_uring的实现方式，并提供了性能对比数据（同步阻塞I/O吞吐量<5K QPS，异步I/O可达200-500K QPS）。文章给出了技术选型决策树，建议小型服务用同步阻塞I/O，通用服务用epoll，高性能服务器用io_uring。最后探讨了协程、Reactor/Proactor模式等现代异步编程范式，并指出io_uring将成为未来高性能标准。
Nodejs 异步I/O
SK_study的博客
02-06 2065
学习 Node 异步编程，了解大型项目用 Node 作为中间层思想原理。
对I/O传输的理解与思考（二）——I/O模型浅谈
溯夜，逆流而上
06-27 945
本端与对端遵循某种协议建立起一种连接，在这个连接上传输二进制数据，I/O的本质就是如此，用来传输数据。I/O分为两种，一种是本机传输，即自己与自己建立起连接，也就是通过一个socket与自身建立起一种连接，用来传输文本、图片等这些数据。而另外一种则是网络I/O，本篇主要讲网络I/O的几大模型。
深入理解Linux异步I/O框架 io_uring
极客重生
12-07 2279
、来源：云原生实验室hi，大家好，今天分享一篇Linux异步IO编程框架文章，对比IO复用的epoll框架，到底性能提高多少？让我们看一看。译者序本文组合翻译了以下两篇文章的干货部分，作...
Linux 异步 I/O 框架 io_uring：基本原理、程序示例与性能压测
weixin_51332735的博客
06-24 2655
io_uring 是 2019 年 Linux 5.1 内核首次引入的高性能 异步 I/O 框架，能显著加速 I/O 密集型应用的性能。但如果你的应用已经在使用 传统 Linux AIO 了，并且使用方式恰当， 那 io_uring 并不会带来太大的性能提升。既然性能跟传统 AIO 差不多，那为什么还称 io_uring 为革命性技术呢？统一了 Linux 异步 I/O 框架Linux AIO 只支持 direct I/O 模式的存储文件 （storage file），而且主要用在数据库这一细分领域。
初步了解异步 I/O
墨鱼第二大脑
11-10 884
在深入探索 asyncio 之前，值得花一点时间将异步 I/O 与其他并发模型进行比较，以了解它如何融入 Python 更广泛且有时令人眼花缭乱的生态系统。线程适用于 I/O 密集型任务。I/O 密集型任务主要涉及大量的输入/输出（I/O）等待完成，而 CPU 密集型任务的特点是计算机的核心从开始到结束一直在持续工作。Python 标准库长期以来一直通过其 `multiprocessing`、`concurrent.futures` 和 `threading` 包支持这些模型。
阻塞、非阻塞 I/O 与同步、异步 I/O 的区别和联系
凯凯王的技术生涯
03-09 582
文章目录问题 1：阻塞、非阻塞 I/O 与同步、异步 I/O 的区别和联系问题 2：“文件系统”课后思考问题 3：“磁盘 I/O 延迟”课后思考问题 4：“MySQL 案例”课后思考 问题 1：阻塞、非阻塞 I/O 与同步、异步 I/O 的区别和联系 在文件系统的工作原理篇中，我曾经介绍了阻塞、非阻塞 I/O 以及同步、异步 I/O 的含义，这里我们再简单回顾一下。 首先我们来看阻塞和非阻塞 I/O。根据应用程序是否阻塞自身运行，可以把 I/O 分为阻塞 I/O 和非阻塞 I/O。 所谓阻塞 I/O，是指
答疑（四）：阻塞、非阻塞 I/O 与同步、异步 I/O 的区别和联系
echohuangshihuxue的博客
08-28 935
专栏更新至今，四大基础模块的第三个模块——文件系统和磁盘 I/O 篇，我们就已经学完了。很开心你还没有掉队，仍然在积极学习思考和实践操作，并且热情地留言与讨论。今天是性能优化的第四期。照例，我从 I/O 模块的留言中摘出了一些典型问题，作为今天的答疑内容，集中回复。同样的，为了便于你学习理解，它们并不是严格按照文章顺序排列的。每个问题，我都附上了留言区提问的截屏。如果你需要回顾内容原文，可以扫描每个问题右下方的二维码查看。
Luna编程语言：简洁优雅支持并发与异步I/O
在描述中，我们可以提取到关于Luna语言的几个关键点，包括它的起源（C语言发展而来）、并发支持（线程并发、异步I/O），以及如何构建和使用该语言。描述中给出的示例代码展示了Luna语言的基本语法。这些点都是需要...
io_uring：Linux异步I/O的革命性突破
牟同學的博客
07-24 1215
本文深入解析Linux高性能I/O框架io_uring的实现原理与应用。作为Linux 5.1引入的异步I/O机制，io_uring通过双环形缓冲区设计（提交队列SQ和完成队列CQ）实现真正的零拷贝异步I/O，相比传统方案（epoll/libaio）性能提升40%-191%。文章详细介绍了其核心数据结构（io_uring_sqe/cqe）、系统调用接口，并给出不依赖liburing的C++实现示例，展示从初始化、请求提交到结果处理的完整流程。
33、高级物联网编程概念：线程、异步I/O和事件循环
7up55的博客
09-13 39
本文深入探讨了高级物联网编程中的核心概念，包括事件循环和线程方法的实现原理与优缺点。通过对比事件循环中复杂的轮询逻辑与基于类和线程的组件化设计，展示了线程方法在代码可读性、维护性和复用性方面的优势。同时，文章分析了多线程带来的同步与时间漂移问题，并提出了使用锁、时间校准和信号量等优化思路。最后展望了发布-订阅模型在构建灵活、可扩展物联网系统中的潜力，为开发者提供了从基础到进阶的编程实践指导。
基于遗传算法的新的异构分布式系统任务调度算法研究（Matlab代码实现）
11-26
基于遗传算法的新的异构分布式系统任务调度算法研究（Matlab代码实现）内容概要：本文档围绕基于遗传算法的异构分布式系统任务调度算法展开研究，重点介绍了一种结合遗传算法的新颖优化方法，并通过Matlab代码实现验证其在复杂调度问题中的有效性。文中还涵盖了多种智能优化算法在生产调度、经济调度、车间调度、无人机路径规划、微电网优化等领域的应用案例，展示了从理论建模到仿真实现的完整流程。此外，文档系统梳理了智能优化、机器学习、路径规划、电力系统管理等多个科研方向的技术体系与实际应用场景，强调“借力”工具与创新思维在科研中的重要性。; 适合人群：具备一定Matlab编程基础，从事智能优化、自动化、电力系统、控制工程等相关领域研究的研究生及科研人员，尤其适合正在开展调度优化、路径规划或算法改进类课题的研究者； 使用场景及目标：①学习遗传算法及其他智能优化算法（如粒子群、蜣螂优化、NSGA等）在任务调度中的设计与实现；②掌握Matlab/Simulink在科研仿真中的综合应用；③获取多领域（如微电网、无人机、车间调度）的算法复现与创新思路； 阅读建议：建议按目录顺序系统浏览，重点关注算法原理与代码实现的对应关系，结合提供的网盘资源下载完整代码进行调试与复现，同时注重从已有案例中提炼可迁移的科研方法与创新路径。
25页PPT-特权访问安全解决方案（奇安信）.pptx
11-26
25页PPT-特权访问安全解决方案（奇安信）
微电网创新点基于非支配排序的蜣螂优化算法NSDBO求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)
11-26
【微电网】【创新点】基于非支配排序的蜣螂优化算法NSDBO求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)内容概要：本文提出了一种基于非支配排序的蜣螂优化算法（NSDBO），用于求解微电网多目标优化调度问题。该方法结合非支配排序机制，提升了传统蜣螂优化算法在处理多目标问题时的收敛性和分布性，有效解决了微电网调度中经济成本、碳排放、能源利用率等多个相互冲突目标的优化难题。研究构建了包含风、光、储能等多种分布式能源的微电网模型，并通过Matlab代码实现算法仿真，验证了NSDBO在寻找帕累托最优解集方面的优越性能，相较于其他多目标优化算法表现出更强的搜索能力和稳定性。; 适合人群：具备一定电力系统或优化算法基础，从事新能源、微电网、智能优化等相关领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标：①应用于微电网能量管理系统的多目标优化调度设计；②作为新型智能优化算法的研究与改进基础，用于解决复杂的多目标工程优化问题；③帮助理解非支配排序机制在进化算法中的集成方法及其在实际系统中的仿真实现。; 阅读建议：建议读者结合Matlab代码深入理解算法实现细节，重点关注非支配排序、拥挤度计算和蜣螂行为模拟的结合方式，并可通过替换目标函数或系统参数进行扩展实验，以掌握算法的适应性与调参技巧。
物联网基于ESP32与MQTT的温湿度监控系统设计：小程序端实时数据显示与历史趋势分析
11-26
内容概要：本文介绍了一个基于ESP32、MQTT协议和微信小程序的温湿度远程监控系统，涵盖硬件端（ESP32与DHT系列传感器）、云端（MQTT消息 broker）以及小程序前端的完整实现方案。系统通过ESP32采集温湿度数据，利用WiFi连接将数据经由MQTT协议发布至服务器；小程序订阅相应主题，实现实时数据显示、历史趋势绘图、设备状态监测等功能，并支持手动刷新与断线自动重连机制。代码示例包括ESP32的WiFi与MQTT连接、传感器数据读取与上传，以及小程序的页面结构、逻辑控制和图表绘制。系统具备良好的可扩展性和实用性，适用于物联网远程监控场景。; 适合人群：具备嵌入式开发基础和前端开发经验，熟悉C++和JavaScript语言，从事物联网项目开发1-3年的工程师或爱好者； 使用场景及目标：①实现对环境温湿度的远程实时监控；②学习MQTT协议在物联网通信中的应用；③掌握ESP32与微信小程序的联动开发方法；④构建完整的前后端一体化物联网解决方案； 阅读建议：建议读者结合硬件实际操作，部署MQTT服务器并调试通信流程，重点关注数据格式一致性、网络稳定性处理及小程序图表性能优化，同时注意启用TLS加密以提升系统安全性。
【电力系统潮流】5节点系统潮流计算-牛拉法和PQ分解法（Matlab代代码实现）
11-26
【电力系统潮流】5节点系统潮流计算-牛拉法和PQ分解法（Matlab代代码实现）内容概要：本文档主要围绕电力系统潮流计算，重点介绍了基于Matlab实现的5节点系统潮流计算方法，采用牛顿-拉夫逊法（牛拉法）和PQ分解法两种经典算法进行求解。文中详细阐述了两种方法的数学模型、迭代流程及收敛特性，并通过Matlab代码实现具体案例分析，帮助读者理解电力系统潮流计算的基本原理与编程实现过程。同时，文档还提到了其他相关电力系统与优化算法的研究主题，构成一个综合性科研资源集合。; 适合人群：具备电力系统基础知识和一定Matlab编程能力的电气工程专业学生、研究生及从事电力系统分析与优化的科研人员。; 使用场景及目标：①掌握牛顿-拉夫逊法与PQ分解法在潮流计算中的应用差异与实现细节；②通过Matlab编程实践提升对电力系统稳态分析的理解；③为后续研究电力系统优化、状态估计、配电网重构等问题提供算法基础和技术支持。; 阅读建议：建议读者结合Matlab代码逐段调试运行，深入理解算法每一步的物理意义，同时可参考文中提及的其他相关案例拓展应用场景，加强理论与实践的结合。
MATLAB Special Heatmap-Matlab资源
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