同步IO与异步IO的区别

同步IO与异步IO的区别

首先要明确一点：不同IO模型之间的差别本质上是CPU的参与方式

这里重点说一下各自的应用场景

如何选择同步还是异步呢？
主要有这么几个指标供参考
1. 并发数量
2. 接收字节数
3. 处理请求所需CPU时间
我们一个一个来考察

并发数
并发低的时候同步IO与异步IO差别不大
并发高时差别会比较明显，这要表现在
1. 开启线程数:如并发1000时，同步IO要开启1000个线程，1000个线程要占用很多内存，这是其一，其二1000个线程间切换的时间也是很可观的；异步IO则可避免这个问题


接收字节数
接收字节越少被阻塞的概率越低，同步IO与异步IO的差别就越小
接收字节越多被阻塞的概率就越大，异步IO的优势越明显，能够同时服务更多的客户端请求

处理请求所需CPU时间
与同步异步没什么关系


同步阻塞IO
服务端在调用read()时，如果网卡缓冲区中没有数据则程序停止向下执行，直到网卡缓冲区中有数据。伪代码如下

Before Blocking
Read(buffer);//读不到数据则一直等待
After blocking

Before Blocking Read(buffer);//读不到数据则一直等待 After blocking

同步的非阻塞IO是这样的
服务端调用read()后，网卡缓冲区中如果没有数据可读就返回
服务器采用循环的方式再去读取 伪代码如下

Byte[] buffer = new Byte[1024];
While(read(buffer)==0){ //read()返回读到的字节数
    //todo
}
processBuffer(); //处理读取的数据

Byte[] buffer = new Byte[1024]; While(read(buffer)==0){ //read()返回读到的字节数 //todo } processBuffer(); //处理读取的数据

可以看出CPU大部分被浪费了


异步非阻塞IO
服务端调用read()方法，若网卡缓冲区中无数据则返回，程序继续向下执行。当缓冲区中有数据时，系统会通知应用程序。
Java nio中的selector可设置为异步非阻塞IO

异步阻塞IO
谁来补充下

google_protectAndRun("render_ads.js::google_render_ad", google_handleError, google_render_ad);

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上下文切换 | java CAS原语

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评论

3 楼 2010-07-13   引用

xly_971223 写道

mercyblitz 写道

楼主是不是搞错了，Java NIO是同步非阻塞，在Linux 2.6以上的内核中，JDK6采用的epoll，如果前提条件不满足，则是select/poll的模式，都属于同步非阻塞IO。

多谢提醒 java nio确实是同步非阻塞的
如下伪代码

Byte[] buffer = new Byte[1024];
While(read(buffer)>0){ //read()返回读到的字节数
    //todo
}
processBuffer(); //处理读取的数据

Byte[] buffer = new Byte[1024]; While(read(buffer)>0){ //read()返回读到的字节数 //todo } processBuffer(); //处理读取的数据

不客气，呵呵。

2 楼 2010-07-13   引用

mercyblitz 写道

楼主是不是搞错了，Java NIO是同步非阻塞，在Linux 2.6以上的内核中，JDK6采用的epoll，如果前提条件不满足，则是select/poll的模式，都属于同步非阻塞IO。

多谢提醒 java nio确实是同步非阻塞的
如下伪代码

Byte[] buffer = new Byte[1024];
While(read(buffer)>0){ //read()返回读到的字节数
    //todo
}
processBuffer(); //处理读取的数据

Byte[] buffer = new Byte[1024]; While(read(buffer)>0){ //read()返回读到的字节数 //todo } processBuffer(); //处理读取的数据

1 楼 2010-07-12   引用

楼主是不是搞错了，Java NIO是同步非阻塞，在Linux 2.6以上的内核中，JDK6采用的epoll，如果前提条件不满足，则是select/poll的模式，都属于同步非阻塞IO。