Linux系统的阻塞方式和非阻塞方式是什么意思？

在Linux系统中，阻塞方式和非阻塞方式是描述进程（或线程）在执行某些操作（如I/O操作）时的行为模式。这些模式影响了进程的运行状态以及如何处理资源等待。以下是详细解释：

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阻塞方式

阻塞方式是指进程在执行某些操作时，如果资源不可用，进程会进入等待状态，直到资源变得可用为止。

特点：

• 等待资源： 如果当前操作（如读取文件、等待网络数据）无法立即完成，进程会暂停执行。
• 不占用CPU： 在等待期间，CPU可以调度其他进程。
• 简单编程： 开发者无需关心轮询或处理状态，逻辑更加直观。

举例：

• 调用 read() 函数从文件读取数据时，如果数据尚未准备好，进程会阻塞，直到数据可用。
• 网络编程中，服务器调用 accept() 接受客户端连接时，如果没有客户端请求连接，进程会阻塞，直到有请求到达。

适用场景：

• 单线程程序，且无需并发处理多个任务。
• 需要尽可能简化代码逻辑。

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非阻塞方式

非阻塞方式是指进程在执行操作时，如果资源暂时不可用，不会进入等待状态，而是立即返回一个结果，让进程继续执行其他操作。

特点：

• 不会等待： 如果当前操作无法立即完成，函数会立即返回一个错误码或特殊状态（如 EAGAIN）。
• 需要轮询： 开发者通常需要反复检查资源的可用性，或者结合其他机制（如事件驱动）来协调操作。
• 可能占用CPU： 如果使用不当，频繁轮询会浪费CPU资源。

举例：

• 调用 read() 函数读取数据时，如果没有数据可用，函数会立即返回，而不会阻塞。
• 配置文件描述符为非阻塞模式：

  int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
  fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
  

适用场景：

• 高并发场景，例如网络服务器需要同时处理大量连接。
• 使用事件驱动模型（如 select、poll 或 epoll）的程序。

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对比总结

特性	阻塞方式	非阻塞方式
等待行为	等待资源变为可用	立即返回，继续执行其他操作
CPU利用率	不占用CPU	可能占用CPU（轮询）
代码复杂度	较低	较高
应用场景	简单任务或低并发应用	高并发任务或异步处理

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扩展：混合模式（异步I/O）

除了阻塞和非阻塞，Linux还支持异步I/O（如 aio 或 io_uring），这是更高级的一种方式：

• 操作提交后立即返回，操作完成时通过回调通知或信号处理。
• 高效适用于高性能I/O密集型应用。

选择哪种方式取决于具体的需求和应用场景。