漫話：如何給女朋友解釋什麼是IO中的阻塞、非阻塞、同步、非同步？

週末在家加班，正在瘋狂的擼程式碼，女朋友很開心的跑過來，手裡拿著他剛剛畫好的一副漫畫。

我剛剛畫了一個很好看的漫畫，能不能幫我做個網站把它上傳到網上啊？

做網站可難不倒我。漫畫上傳，你希望是同步的還是非同步的啊？

啥同步非同步的我不懂，同步吧。

哦，那是阻塞的還是非阻塞的呢？

額、阻塞吧。

恭喜你，選擇了一種最慢的方式。

什麼鬼嘛，你給我繞懵了，給我講講這都是啥意思。

同步、非同步、阻塞、非阻塞都是和IO（輸入輸出）有關的概念。最簡單的檔案讀取就是IO操作。而在檔案讀取這件事兒上，可以有多種方式。

又拽概念了，你先給我說說啥叫同步、啥叫非同步。

好吧，你去給我燒點水，泡杯咖啡我慢慢給你講。

什麼是同步和非同步

說到燒水，我們都是透過熱水壺來燒水的。在很久之前，科技還沒有這麼發達的時候，如果我們要燒水，需要把水壺放到火爐上，我們透過觀察水壺內的水的沸騰程度來判斷水有沒有燒開。

隨著科技的發展，現在市面上的水壺都有了提醒功能，當我們把水壺插電之後，水壺水燒開之後會透過聲音提醒我們水開了。

對於燒水這件事兒來說，傳統水壺的燒水就是同步的，高科技水壺的燒水就是非同步的。

同步請求，A呼叫B，B的處理是同步的，在處理完之前他不會通知A，只有處理完之後才會明確的通知A。

非同步請求，A呼叫B，B的處理是非同步的，B在接到請求後先告訴A我已經接到請求了，然後非同步去處理，處理完之後透過回呼等方式再通知A。

所以說，同步和非同步最大的區別就是被呼叫方的執行方式和傳回時機。同步指的是被呼叫方做完事情之後再傳回，非同步指的是被呼叫方先傳回，然後再做事情，做完之後再想辦法通知呼叫方。

原來是這樣啊，那阻塞和非阻塞呢？

別急，聽我慢慢和你說。

什麼是阻塞和非阻塞

還是那個燒水的例子，當你把水放到水壺裡面，按下開關後，你可以坐在水壺前面，別的事情什麼都不做，一直等著水燒好。你還可以先去客廳看電視，等著水開就好了。

對於你來說，坐在水壺前面等就是阻塞的，去客廳看電視等著水開就是非阻塞的。

阻塞請求，A呼叫B，A一直等著B的傳回，別的事情什麼也不乾。

非阻塞請求，A呼叫B，A不用一直等著B的傳回，先去忙別的事情了。

所以說，同步和非同步最大的區別就是在被呼叫方傳回結果之前的這段時間內，呼叫方是否一直等待。阻塞指的是呼叫方一直等待別的事情什麼都不做。非阻塞指的是呼叫方先去忙別的事情。

那阻塞和同步難道不是同一回事兒嗎？

當然不是啦。

阻塞、非阻塞和同步、非同步的區別

首先，前面已經提到過，阻塞、非阻塞和同步、非同步其實針對的物件是不一樣的。阻塞、非阻塞說的是呼叫者，同步、非同步說的是被呼叫者。

有人認為阻塞和同步是一回事兒，非阻塞和非同步是一回事。但是這是不對的。

先來看同步場景中是如何包含阻塞和非阻塞情況的。

我們是用傳統的水壺燒水。在水燒開之前我們一直做在水壺前面，等著水開。這就是阻塞的。

我們是用傳統的水壺燒水。在水燒開之前我們先去客廳看電視了，但是水壺不會主動通知我們，需要我們時不時的去廚房看一下水有沒有燒開。這就是非阻塞的。

再來看非同步場景中是如何包含阻塞和非阻塞情況的。

我們是用帶有提醒功能的水壺燒水。在水燒發出提醒之前我們一直做在水壺前面，等著水開。這就是阻塞的。

我們是用帶有提醒功能的水壺燒水。在水燒發出提醒之前我們先去客廳看電視了，等水壺發出聲音提醒我們。這就是非阻塞的。

奧，我明白了。阻塞非阻塞說的是我，同步非同步說的是水壺。

你可以簡單的這麼理解。

那我的網站我想選擇非同步非阻塞的形式。

其實阻塞、非阻塞和同步、非同步之間的組合併不是全都有的。

那都有那些呢？

Java中的三種IO模型

在Java語言中，一共提供了三種IO模型，分別是阻塞IO（BIO）、非阻塞IO（NIO）、非同步IO（AIO）。

這裡面的BIO和NIO都是同步的IO模型，即同步阻塞IO和同步非阻塞IO，非同步IO指的是非同步非阻塞IO。

BIO （Blocking I/O）：同步阻塞I/O樣式，資料的讀取寫入必須阻塞在一個執行緒內等待其完成。

NIO （New I/O）：同時支援阻塞與非阻塞樣式，但主要是使用同步非阻塞IO。

AIO （Asynchronous I/O）：非同步非阻塞I/O模型。

額、剛剛好像明白了，現在又不懂了。

那我再拿燒水的例子給你解釋一遍。

BIO （Blocking I/O）：有一排水壺在燒開水，BIO的工作樣式就是，叫一個執行緒停留在一個水壺那，直到這個水壺燒開，才去處理下一個水壺。但是實際上執行緒在等待水壺燒開的時間段什麼都沒有做。

NIO （New I/O）：NIO的做法是叫一個執行緒不斷的輪詢每個水壺的狀態，看看是否有水壺的狀態發生了改變，從而進行下一步的操作。

AIO （ Asynchronous I/O）：為每個水壺上面裝了一個開關，水燒開之後，水壺會自動通知我水燒開了。

奧，你就說燒水我就明白了。

嗯，這就是Java中的三種IO模型。

Java好厲害啊，自己都能實現這些IO組合。

也不是啦，Java中的IO還是藉助作業系統的IO模型的，只不過是對作業系統IO模型的封裝而已啦。

那你再給我講講作業系統的IO模型吧。

滴滴滴滴，這時候水壺響了，打斷了女朋友的發問。女朋友去拿來燒好的熱水，給我泡了一杯咖啡。

諾，給你咖啡，我選好了，你就用AIO給我實現個漫畫上傳的網站吧。我晚上就要用。

額…