同步、异步、阻塞与非阻塞给你说得明明白白

　　近来遇到了一些常见的概念，尤其是网络编程方面的概念，如：阻塞、非阻塞、异步I/O等等，对于这些概念自己也没有太清晰的认识，只是很模糊的概念，说了解吧也了解，但是要让自己准确的描述概念方面的具体细节，却说的不那么准确，这也是自己在这几个方面也没有细细考究过的原因吧。经过看了些这几个概念的资料，发现同步、异步、阻塞、非阻塞的概念其实也并不难以理解，在此写下此文，欢迎拍砖，希望多多交流。

　　去银行办理业务，可能会有两种方式：

　　1.选择排队等候；

　　2.另种选择取一个小纸条上面有我的号码，等到排到我这一号时由柜台的人通知我轮到我去办理业务了；

　　第一种：前者(排队等候)就是同步等待消息通知，也就是我要一直在等待银行办理业务情况；

　　第二种：后者(等待别人通知)就是异步等待消息通知。在异步消息处理中，等待消息通知者(在这个例子中就是等待办理业务的人)往往注册一个回调机制，在所等待的事件被触发时由触发机制(在这里是柜台的人)通过某种机制(在这里是写在小纸条上的号码，喊号)找到等待该事件的人。

　　所以同步和异步主要关注的是消息的通知机制。

　　在迅雷上下载东西的时候，我有两种方式知道我有没有下载完成：

　　1.一直盯着下载任务，看到100%就是下载完成；

　　2.迅雷会有提示音效，当下载完成他会有叮~~的声音提示你；

　　第一种：前者就是同步等待消息通知，我需要自己等待下载任务完成；

　　第二种：后者就是异步等待消息通知，当下载完成迅雷会给我提示音效（通知或回调）；

　　首先来解释同步和异步的概念，这两个概念与消息的通知机制有关。也就是说同步与异步主要是从消息通知机制角度来说的。

　　所谓同步就是一个任务的完成需要依赖另外一个任务时，只有等待被依赖的任务完成后，依赖的任务才能算完成，这是一种可靠的任务序列。要么成功都成功，失败都失败，两个任务的状态可以保持一致。

　　所谓异步是不需要等待被依赖的任务完成，只是通知被依赖的任务要完成什么工作，依赖的任务也立即执行，只要自己完成了整个任务就算完成了。至于被依赖的任务最终是否真正完成，依赖它的任务无法确定，所以它是不可靠的任务序列。

　　同步和异步是相对的。当一个同步调用发出后，调用者要一直等待返回消息（结果）通知后，才能进行后续的执行；当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到返回消息（结果）。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。

　　这里提到执行部件和调用者通过三种途径返回结果：状态、通知和回调。使用哪一种通知机制，依赖于执行部件的实现，除非执行部件提供多种选择，否则不受调用者控制。

　　如果执行部件用状态来通知，那么调用者就需要每隔一定时间检查一次，效率就很低（有些初学多线程编程的人，总喜欢用一个循环去检查某个变量的值，这其实是一种很严重的错误）；

　　如果是使用通知的方式，效率则很高，因为执行部件几乎不需要做额外的操作。至于回调函数，其实和通知没太多区别。

　　阻塞和非阻塞这两个概念与程序（线程）等待消息通知(无所谓同步或者异步)时的状态有关。也就是说阻塞与非阻塞主要是程序（线程）等待消息通知时的状态角度来说的。

　　阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起，一直处于等待消息通知，不能够执行其他业务。函数只有在得到结果之后才会返回；

　　非阻塞是指等待调用结果返回的时候你可以做自己的事情。

　　有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上它们是不同的。

　　同步：就像例1中的排队和例2中的自己等待下载进度；

　　异步：就像例1中的叫号的形式和例2中的下载完成提示音，会有个消息通知给你。

　　对于同步调用来说，很多时候当前线程可能还是激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回而已，此时，这个线程可能也会处理其他的消息。还有一点，在这里先扩展下：

　　(a) 同步阻塞BIO：如果这个线程在等待当前函数返回时，没有执行其他消息处理，而是处于挂起等待状态，那这种情况就叫做同步阻塞（排队的时候什么也不做，时刻关注这排队的状态。当你在等待下载任务的时候就一直关注着下载任务有没有完成）；

　　(b) 同步非阻塞NIO：如果这个线程在等待当前函数返回时，仍在执行其他消息处理，那这种情况就叫做同步非阻塞（即在你排队的时候也可以玩手机，但是你得定期的看看队伍排到哪里了，有没有到自己，需要定时检查排队状态。当你在等待下载任务的时候也可以玩手机，但是你得定时看看有没有下载完成）；

　　所以同步的实现方式会有两种：同步阻塞、同步非阻塞；同理，异步也会有两种实现：异步阻塞、异步非阻塞；

　　?异步阻塞：当你在等待叫号的时候你也啥事情不做，就等着别人叫你的号码你再上。当你在等待迅雷的叮~~声音的时候也啥都不做，就等着那声音提示。这就很鸡肋，别人会用消息通知你你还干等着 ；

　　(d) 异步非阻塞AIO：当你在等待叫号的时候你可以做自己的事情，别人叫你的号码你再上。当你在等待迅雷的叮~~声音的时候做自己的事情，等有声音提示了就知道下载好了。

　　所以，综上所述，同步和异步仅仅是关注的消息如何通知的机制，而阻塞与非阻塞关注的是等待消息通知时的状态。也就是说，同步的情况下，是由处理消息者自己去等待消息是否被触发，而异步的情况下是由触发机制来通知处理消息者，所以在异步机制中，处理消息者和触发机制之间就需要一个连接的桥梁：

　　在银行的例子中，这个桥梁就是小纸条上面的号码。

　　在迅雷下载东西的例子中，这个桥梁就是软件“叮”的声音。