1.同步与异步

所谓同步就是一个任务的完成需要依赖另外一个任务时，只有等待被依赖的任务完成后，依赖的任务才有可能完成（当然我们可以根据事务回滚、数据恢复等使之成为一种可靠的任务序列：要成功都成功，要失败都失败，两个任务的状态保持一致）；异步不需要等待被依赖的任务完成，只是通知被依赖的任务要完成什么工作，依赖的任务不需要等待其完成，即可立即执行，只要自己完成了整个任务就算完成了。至于被依赖的任务最终是否真正完成，依赖它的任务无法确定，所以它是不可靠的任务序列。我们可以用打电话和发短信来比喻同步与异步操作。

2.阻塞与非阻塞

阻塞与非阻塞主要是从CPU的消耗上来说的，阻塞就是CPU停下来等待一个慢的操作完成以后，CPU才接着完成其它的事。非阻塞就是在这个慢的操作执行时CPU去干其他别的事，等这个慢的操作完成时，CPU再接着完成后续的操作。虽然表面上看非阻塞的方式可明显提高CPU的利用率，但是也带来了另外一种后果，就是系统的线程切换增加。增加的CPU使用时间能不能补偿系统切换成本需要好好评估。

3.两种方式的组合

组合的方式有四种：分别是同步阻塞、同步非阻塞、异步阻塞、异步非阻塞。

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组合方式        |                                                               性能分析

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   同步阻塞        |    最常用的一种用法，使用也是最简单的，但是I/O性能一般很差，CPU大部分处于空闲状态

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                         |     提升I/O性能的常用手段，就是讲I/O的阻塞改成非阻塞方式，尤其在网络I/O是长连接同时传输数据也不是很多的情况下，提升性能非常有效

     同步非阻塞  |     这种方式通常能提升I/O性能，但是会增加CPU消耗，要考虑增加的I/O性能能不能补偿CPU的消耗，也就是系统的瓶颈实在I/O还是在CPU上。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

     异步阻塞      |     这种方式在分布式数据库中经常用到，例如，在一个分布式数据库中写一条记录，通常会有一份同步阻塞的记录，而还有两至三份备份记录

                         |     写到其它机器上，这些备份记录通常都采用异步阻塞的方式写I/O。

                         |     异步阻塞对网络I/O能够提升效率，尤其像上面这种同时写多份相同数据的情况。

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     异步非阻塞  |     这种组合方式用起来比较复杂，只有在一些非常复杂的分布式，集群之间的消息同步机制一般采用这种I/O组合方式。

                         |     它适合同时要传多份相同的数据到集群中不同的机器，同时数据的传输量虽然不大但是却非常频繁，这种网络I/O用这个方式性能达到最高。

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举例：

同步阻塞IO

你去一个银行柜台存钱。首先，你会将存钱的单子填好，然后交给柜员。这里，你就好比是application，单子就是调用的 system call，柜员就是kernel。提交好单子后，你就坐在柜台前等，相当于开始进行等待。柜员办好以后会给你一个回执，表示办好了，这就是 response。然后你就可以拿着回执干其它的事了。注意，这个时候，如果你办完之后马上去查账，存的钱已经打到你的账户上了。后面你会发现， 这点很重要。

同步非阻塞IO

这次不是去银行存钱，而是去银行汇款。同样的，你也需要填写汇款单然后交给柜员，柜员进行一 些简单的手续处理就能够给你回执。但是，你拿到回执并不意味着钱已经打到了对方的账上。事实上，一般汇款的周期大概是24个小时，如果你要以存钱的模式来 汇款的话，意味着你需要在银行等24个小时，这显然是不现实的。所以，同步非阻塞IO在实际生活中也是有它的意义的。

异步阻塞IO

比如说一个银行柜台，现在有10个人想存钱。按照现在银行的做法，一个个排队。第一个人先填存款单，然后提交， 然后柜员处理，然后给回执，成功后再轮到下一个人。大家应该都在银行排过对，这样的流程是很痛苦的。如果按照异步阻塞的机制，10个人都填好存款单，然后 都提交给柜台，提交完之后所有的10个人就在银行大厅等待。这时候会专门有个人，他会了解存款单处理的情况，一旦有存款单处理完毕，他会将回执交给相应的 正在大厅等待的人，这个拿到回执的人就可以去干其他的事情了。而前面提到的这个专人，就对应于select函数。

异步非阻塞IO

比如银行存钱。现在某银行新开通了一项存钱业务。用户之需要将存款单交给柜台，然后无需等待就可以离开了。柜台办好以后会给用户发送一条短信，告知交易成功。这样用户不需要在柜台前进行长时间的等待，同时，也能够得到确切的消息知道交易完成。

 

参考：  及 JavaWeb技术内幕一书