同步VS异步 阻塞VS非阻塞

一、问题来由

一个纯概念性问题，但是很常见，纠结N久，觉得需要写一篇文章来说一下。

二、概念

在比较这两个模式之前，我们首先的搞明白几个概念，什么是阻塞和非阻塞，什么是同步和异步？

同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的

同步：指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪
异步：是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情，而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知（异步的特点就是通知）

而阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据的时候，根据IO操作的就绪状态来采取的不同方式，说白了就是站在当前线程角度说，线程是否被挂起，如果挂起就是阻塞，立即返回就是非阻塞

阻塞：读取或者写入函数将一直等待
非阻塞：读取或者写入函数会立即返回一个状态值

一般来说I/O模型可以分为：同步阻塞，同步非阻塞，异步（非阻塞）

三、IO组合

同步阻塞IO：

在此种方式下，用户进程在发起一个IO操作以后，必须等待IO操作的完成，只有当真正完成了IO操作以后，用户进程才能运行。JAVA传统的IO模型属于此种方式！

同步非阻塞IO:

在此种方式下，用户进程发起一个IO操作以后边可返回做其它事情，但是用户进程需要时不时的询问IO操作是否就绪，这就要求用户进程不停的去询问，从而引入不必要的CPU资源浪费。其中目前JAVA的NIO就属于同步非阻塞IO。

异步

异步既然是通知，那一定是非阻塞的。

四、Future

用一句话讲：future就是把 同步转异步

简单来讲，Future是这样一种Pattern：你提交一个异步的任务，比如提交到一个threadpool，与此同时拿到一个Future对象，任务的执行是异步的，这时候你可以去做其它的事情，等到异步任务结束的时候，你可通过前面的Future对象拿到异步执行的任务的结果。类似吃饭的时候领餐牌，饭煮好了可以拿餐牌换。

Future要获取异步任务执行的结果，需要通过轮询或者阻塞等待的方式，这样的方式，总显得不太‘完美’，我们知道，比较好的方式，应该是异步执行结束后，自动通知用户异步任务结束了，你可以通过Future来获取执行结果了。这就诞生了google的ListenableFuture，用户可以向它注册一个回调函数和提供一个线程池(可选)，当异步任务执行结束后，它会自动在用户提供的线程池里调用用户注册的回调函数，通知用户异步任务执行结束了。当然，如果用户不提供线程池，它会在运行异步任务的工作线程里运行回调函数，这种情况适用于工作线程本身的任务比较轻量级的情景。

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参考资料

[1] http://blog.csdn.net/kobejayandy/article/details/18059813