怎样理解阻塞非阻塞与同步异步的区别？

作者：灵剑

链接：https://www.zhihu.com/question/19732473/answer/117012135

来源：知乎

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一个网络包从应用程序A发到另一台电脑上的应用程序B，需要经历：

从A的业务代码到A的软件框架

从A的软件框架到计算机的操作系统内核
从A所在计算机的内核到网卡
从网卡经过网线发到交换机等设备，层层转发，到达B所在计算机的网卡
从B所在计算机的网卡到B所在计算机的内核
从B所在计算机的内核到B的程序的用户空间
从B的软件框架到B的业务代码

这个层级关系就像是过程调用一样，前一级调用后一级的功能，后一级返回一个结果给前一级（比如：成功，或者失败）。只有在单独一级的调用上，可以说同步还是异步的问题。所谓同步，是指调用协议中结果在调用完成时返回，这样调用的过程中参与双方都处于一个状态同步的过程。而异步，是指调用方发出请求就立即返回，请求甚至可能还没到达接收方，比如说放到了某个缓冲区中，等待对方取走或者第三方转交；而结果，则通过接收方主动推送，或调用方轮询来得到。

从这个定义中，我们看，首先1和7，这取决于软件框架的设计，如果软件框架可以beginXXX，然后立即返回，这就是一种异步调用，再比如javascript当中的异步HTTP调用，传入参数时提供一个回调函数，回调函数在完成时调用，再比如协程模型，调用接口后马上切换到其他协程继续执行，在完成时由框架切换回到协程中，这都是典型的异步接口设计。

而2和6，其他答主已经说得很好了，其实都需要调用方自己把数据在内核和用户空间里搬来搬去，其实都是同步接口，除非是IOCP这样的专门的异步传输接口，所以这一级其实是同步的，阻塞与非阻塞的区别其实是影响调用接口的结果（在特定条件下是否提前返回结果），而不是调用方式。

3和5，内核一般通过缓冲区，使用DMI来传输数据，所以这一步又是异步的。

4，以太网是个同步时序逻辑，随信号传输时钟，必须两边设备同时就绪了才能开始传输数据，这又是同步的。

总结来说，讨论究竟是异步还是同步，一定要严格说明说的是哪一部分。其他答主说非阻塞是同步而不是异步，这毫无疑问是正确的，然而说某个框架是异步IO的框架，这也是正确的，因为说的其实是框架提供给业务代码的接口是异步的，不管是回调还是协程，比如说我们可以说某个库是异步的HTTPClient，并没有什么问题，因为说的是给业务代码的接口。由于通常异步的框架都需要在2中使用非阻塞的接口，的确会有很多人把非阻塞和异步混为一谈。

作者：严肃

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94f3
wer/20851256

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“阻塞”与"非阻塞"与"同步"与“异步"不能简单的从字面理解，提供一个从分布式系统角度的回答。
1.同步与异步

同步和异步关注的是消息通信机制 (synchronous communication/ asynchronous communication)

所谓同步，就是在发出一个*调用*时，在没有得到结果之前，该*调用*就不返回。但是一旦调用返回，就得到返回值了。

换句话说，就是由*调用者*主动等待这个*调用*的结果。

而异步则是相反，*调用*在发出之后，这个调用就直接返回了，所以没有返回结果。换句话说，当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果。而是在*调用*发出后，*被调用者*通过状态、通知来通知调用者，或通过回调函数处理这个调用。

典型的异步编程模型比如Node.js

举个通俗的例子：

你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，如果是同步通信机制，书店老板会说，你稍等，”我查一下"，然后开始查啊查，等查好了（可能是5秒，也可能是一天）告诉你结果（返回结果）。

而异步通信机制，书店老板直接告诉你我查一下啊，查好了打电话给你，然后直接挂电话了（不返回结果）。然后查好了，他会主动打电话给你。在这里老板通过“回电”这种方式来回调。

2. 阻塞与非阻塞

阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态.

阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。

非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

还是上面的例子，

你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，你如果是阻塞式调用，你会一直把自己“挂起”，直到得到这本书有没有的结果，如果是非阻塞式调用，你不管老板有没有告诉你，你自己先一边去玩了， 当然你也要偶尔过几分钟check一下老板有没有返回结果。

在这里阻塞与非阻塞与是否同步异步无关。跟老板通过什么方式回答你结果无关。

如果是关心blocking IO/ asynchronous IO, 参考 Unix Network Programming
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