网络通信中的同步机制和异步机制是描述通信模式的概念。同步机制,是指发送方发送请求后,需要等待接收到接收方发回的响应后,才接着发送下一个请求;异步机制,和同步机制正好相反,在异步机制中,发送方发出一个请求后,不等待接收方响应这个请求,就继续发送下个请求。在同步机制中,所有的请求在服务器端得到同步,发送方和接收方对请求的处理步调是一致的;在异步机制中,所有来自发送方的请求形成一个队列,接收方处理完成后通知发送方。
阻塞和非阻塞用来描述进程处理调用的方式,在网络通信中,主要指网络套接字Socket的阻塞和非阻塞方式,而Socket的实质也就是IO操作。Socket的阻塞调用方式为,调用结果返回之前,当前线程从运行状态被挂起,一直等到调用结果返回之后,才进入就绪状态,获取CPU后继续执行;Socket的非阻塞调用方式和阻塞调用方式正好相反,在非阻塞方式中,如果调用结果不能马上返回,当前线程也不会被挂起,而是立即返回执行下一个调用。
在网络通信中,经常可以看到有人将同步和阻塞等同、异步和非阻塞等同。事实上,这两对概念有一定的区别,不能混淆。两对概念的组合,就会产生四个新的概念,同步阻塞、异步阻塞、同步非阻塞、异步非阻塞。
- 同步阻塞方式,发送方向接收方发送请求后,一直等待响应;接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上得到结果,就一直等到返回结果后,才响应发送方,期间不能进行其他工作。比如,在超市排队付账时,客户(发送方)向收款员(接收方)付款(发送请求)后需要等待收款员找零,期间不能做其他的事情;而收款员要等待收款机返回结果(IO操作)后才能把零钱取出来交给客户(响应请求),期间也只能等待,不能做其他事情。这种方式实现简单,但是效率不高。
- 同步非阻塞方式,发送方向接收方发送请求后,一直等待响应;接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上得到结果,就立即返回,去做其他事情,但由于没有得到请求处理结果,不响应发送方,发送方一直等待。一直到IO操作完成后,接收方获得结果响应发送方后,接收方才进入下一次请求过程。在实际中不使用这种方式。
- 异步阻塞方式,发送方向接收方发送请求后,不用等待响应,可以接着进行其他工作;接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上得到结果,就一直等到返回结果后,才响应发送方,期间不能进行其他工作。这种方式在实际中也不使用。
- 异步非阻塞方式,发送方向接收方发送请求后,不用等待响应,可以继续其他工作;接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上得到结果,也不等待,而是马上返回去做其他事情。当IO操作完成以后,将完成状态和结果通知接收方,接收方再响应发送方。继续使用在超市排队付账的例子。客户(发送方)向收款员(接收方)付款(发送请求)后在等待收款员找零的过程中,还可以做其他事情,比如打电话、聊天等;而收款员在等待收款机处理交易(IO操作)的过程中可以帮助客户将商品打包,当收款机产生结果后,收款员给客户结账(响应请求)。在四种方式中,这种方式是发送方和接收方通信效率最高的一种。