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 一、狀態(tài)介紹

在了解其他概念之前，我們首先要了解進(jìn)程的幾個狀態(tài)。在程序運(yùn)行的過程中，由于被操作系統(tǒng)的調(diào)度算法控制，程序會進(jìn)入幾個狀態(tài)：就緒，運(yùn)行和阻塞。

就緒(Ready)狀態(tài)：當(dāng)進(jìn)程已分配到除CPU以外的所有必要的資源，只要獲得處理機(jī)便可立即執(zhí)行，這時的進(jìn)程狀態(tài)稱為就緒狀態(tài)。

執(zhí)行/運(yùn)行(Running)狀態(tài)當(dāng)進(jìn)程已獲得處理機(jī)，其程序正在處理機(jī)上執(zhí)行，此時的進(jìn)程狀態(tài)稱為執(zhí)行狀態(tài)。

阻塞(Blocked)狀態(tài)正在執(zhí)行的進(jìn)程，由于等待某個事件發(fā)生而無法執(zhí)行時，便放棄處理機(jī)而處于阻塞狀態(tài)。引起進(jìn)程阻塞的事件可有多種，例如，等待I/O完成、申請緩沖區(qū)不能滿足、等待信件(信號)等。

二、同步和異步

所謂同步就是一個任務(wù)的完成需要依賴另外一個任務(wù)時，只有等待被依賴的任務(wù)完成后，依賴的任務(wù)才能算完成，這是一種可靠的任務(wù)序列。要么成功都成功，失敗都失敗，兩個任務(wù)的狀態(tài)可以保持一致。

所謂異步是不需要等待被依賴的任務(wù)完成，只是通知被依賴的任務(wù)要完成什么工作，依賴的任務(wù)也立即執(zhí)行，只要自己完成了整個任務(wù)就算完成了。至于被依賴的任務(wù)最終是否真正完成，依賴它的任務(wù)無法確定，所以它是不可靠的任務(wù)序列。

2.1 例子

比如我去銀行辦理業(yè)務(wù)，可能會有兩種方式：

第一種 ：選擇排隊等候;

第二種 ：選擇取一個小紙條上面有我的號碼，等到排到我這一號時由柜臺的人通知我輪到我去辦理業(yè)務(wù)了;

第一種：前者(排隊等候)就是同步等待消息通知，也就是我要一直在等待銀行辦理業(yè)務(wù)情況;

第二種：后者(等待別人通知)就是異步等待消息通知。在異步消息處理中，等待消息通知者(在這個例子中就是等待辦理業(yè)務(wù)的人)往往注冊一個回調(diào)機(jī)制，在所等待的事件被觸發(fā)時由觸發(fā)機(jī)制(在這里是柜臺的人)通過某種機(jī)制(在這里是寫在小紙條上的號碼，喊號)找到等待該事件的人。

三、阻塞和非阻塞

阻塞和非阻塞這兩個概念與程序(線程)等待消息通知(無所謂同步或者異步)時的狀態(tài)有關(guān)。也就是說阻塞與非阻塞主要是程序(線程)等待消息通知時的狀態(tài)角度來說的

3.1 例子

繼續(xù)上面的那個例子，不論是排隊還是使用號碼等待通知，如果在這個等待的過程中，等待者除了等待消息通知之外不能做其它的事情，那么該機(jī)制就是阻塞的，表現(xiàn)在程序中,也就是該程序一直阻塞在該函數(shù)調(diào)用處不能繼續(xù)往下執(zhí)行。

相反，有的人喜歡在銀行辦理這些業(yè)務(wù)的時候一邊打打電話發(fā)發(fā)短信一邊等待，這樣的狀態(tài)就是非阻塞的，因為他(等待者)沒有阻塞在這個消息通知上，而是一邊做自己的事情一邊等待。

注意：同步非阻塞形式實際上是效率低下的，想象一下你一邊打著電話一邊還需要抬頭看到底隊伍排到你了沒有。如果把打電話和觀察排隊的位置看成是程序的兩個操作的話，這個程序需要在這兩種不同的行為之間來回的切換，效率可想而知是低下的;而異步非阻塞形式卻沒有這樣的問題，因為打電話是你(等待者)的事情，而通知你則是柜臺(消息觸發(fā)機(jī)制)的事情，程序沒有在兩種不同的操作中來回切換。

四、同步/異步和阻塞/非阻塞

4.1 同步阻塞形式

效率最低。拿上面的例子來說，就是你專心排隊，什么別的事都不做。

4.2 異步阻塞形式

如果在銀行等待辦理業(yè)務(wù)的人采用的是異步的方式去等待消息被觸發(fā)(通知)，也就是領(lǐng)了一張小紙條，假如在這段時間里他不能離開銀行做其它的事情，那么很顯然，這個人被阻塞在了這個等待的操作上面。

異步操作是可以被阻塞住的，只不過它不是在處理消息時阻塞，而是在等待消息通知時被阻塞。

4.3 同步非阻塞形式

實際上是效率低下的。

想象一下你一邊打著電話一邊還需要抬頭看到底隊伍排到你了沒有，如果把打電話和觀察排隊的位置看成是程序的兩個操作的話，這個程序需要在這兩種不同的行為之間來回的切換，效率可想而知是低下的。

4.4 異步非阻塞形式

效率更高，

因為打電話是你(等待者)的事情，而通知你則是柜臺(消息觸發(fā)機(jī)制)的事情，程序沒有在兩種不同的操作中來回切換。

比如說，這個人突然發(fā)覺自己煙癮犯了，需要出去抽根煙，于是他告訴大堂經(jīng)理說，排到我這個號碼的時候麻煩到外面通知我一下，那么他就沒有被阻塞在這個等待的操作上面，自然這個就是異步+非阻塞的方式了。

很多人會把同步和阻塞混淆，是因為很多時候同步操作會以阻塞的形式表現(xiàn)出來，同樣的，很多人也會把異步和非阻塞混淆，因為異步操作一般都不會在真正的IO操作處被阻塞。