同步IO与异步IO的区别

同步IO与异步IO的区别 

首先要明确一点：不同IO模型之间的差别本质上是CPU的参与方式 

这里重点说一下各自的应用场景 

如何选择同步还是异步呢？ 
主要有这么几个指标供参考 
1. 并发数量 
2. 接收字节数 
3. 处理请求所需CPU时间 
我们一个一个来考察 

并发数 
并发低的时候同步IO与异步IO差别不大 
并发高时差别会比较明显，这要表现在 
1. 开启线程数:如并发1000时，同步IO要开启1000个线程，1000个线程要占用很多内存，这是其一，其二1000个线程间切换的时间也是很可观的；异步IO则可避免这个问题 


接收字节数 
接收字节越少被阻塞的概率越低，同步IO与异步IO的差别就越小 
接收字节越多被阻塞的概率就越大，异步IO的优势越明显，能够同时服务更多的客户端请求 

处理请求所需CPU时间 
与同步异步没什么关系 


同步阻塞IO 
服务端在调用read()时，如果网卡缓冲区中没有数据则程序停止向下执行，直到网卡缓冲区中有数据。伪代码如下

Java代码  

1. Before Blocking  
2. Read(buffer);//读不到数据则一直等待  
3. After blocking  

同步的非阻塞IO是这样的 
服务端调用read()后，网卡缓冲区中如果没有数据可读就返回 
服务器采用循环的方式再去读取 伪代码如下 

Java代码  

1. Byte[] buffer = new Byte[1024];  
2. While(read(buffer)==0){ //read()返回读到的字节数  
3.     //todo  
4. }  
5. processBuffer(); //处理读取的数据  

可以看出CPU大部分被浪费了 


异步非阻塞IO 
服务端调用read()方法，若网卡缓冲区中无数据则返回，程序继续向下执行。当缓冲区中有数据时，系统会通知应用程序。 

Java NIO是同步非阻塞，在Linux 2.6以上的内核中，JDK6采用的epoll，如果前提条件不满足，则是select/poll的模式，都属于同步非阻塞IO。

Java代码  

1. Byte[] buffer = new Byte[1024];  
2. While(read(buffer)>0){ //read()返回读到的字节数  
3.     //todo  
4. }  
5. processBuffer(); //处理读取的数据