浅谈同步异步、阻塞非阻塞的含义和区别以及组合在代码中的体现：

• 这篇文章的由来：众多博客中一句“线程池+任务队列实现伪异步”搞得我晚上躺在床上理结构理到两点（两点疑惑：为什么同步阻塞是伪异步、单纯的多线程是吗）。
• 网上很教科书的定义/回答（太抽象了，很难和代码对应）已经很多了，所以本博客以“民科”的方式来讲讲自己的理解，如果有误还请指正。

一、首先我们回想网络通信的结构（避免混乱，只看服务端等待读就绪的情况）：

• 要理解这4个词，这个结构是非常重要的！

1. 客户端：发起请求
2. 服务端主线程：接收请求，发起调用处理请求
3. handle_connect():被调用的函数【主要构成：两个阻塞函数read()、write()】（可以在主线程、也可以在子线程执行）

二、什么是同步、异步？如何区分？

1. 同步异步说的是什么:同步、异步说的是handle_connect()这个函数（一个调用）给主线程（调用者）的返回状态。
2. 如何区分同步异步: 如何区分同步、异步要从 调用是否立即return+调用处理好请求后产生的结果是否通知调用方 两个方面判别。
   • 同步：
     1. 被调用的函数 何时return:一个调用(eg. handle_connect())被发起后，只有执行完函数才return。所以这个return是处理完的结果！
     2. 调用者 如何查看 被调用的函数 对客户端请求的处理结果：被调用的函数做完事就完工了，结果就放在那，调用方需要自己来看。即如果此时你(主线程)不阻塞等我（handle调用）执行完，你是不知道我什么时候完成任务的。你就必须过一会来看我一下有没有做好。
   • 异步：
     1. 被调用的函数 何时return:一个调用(eg. handle_connect())被发起后，调用立刻return！（这个return的不是处理完的结果！而是一种状态应答！表示我知道你布置给我任务了！我做完了告诉你！）
        • 所以调用是异步的情况下，主线程也就不存在等待一说（阻塞），主线程调用完handle后,handle保证立刻返回，主线程也就必然继续往下执行了----->即异步阻塞毫无意义
        • 所以调用是异步下，必然要存在另一个实际存在的线程在执行这个handle_connect()调用，并且执行完之后会告诉主线程真正的请求结果。
     2. 调用者 如何查看 被调用的函数 的 return结果：被调用的函数（handle）做完事就完工了，会通过事件+回调来主动告诉调用方(主线程)来看自己的结果。

• 一句话总结:同步异步就是在说，主线程调用handle_connect()后，handle_connect()会不会立刻return!。

三、什么是阻塞、非阻塞？如何区分？

1. 阻塞非阻塞说的是什么：阻塞、非阻塞说的是主线程是否等待handle_connect()的return（即主角是调用方，即主线程）
2. 如何区分阻塞非阻塞：看主线程是否等待调用return后才去做别的事。
   • 阻塞：主线程调用handle()后，等他return了才继续做别的事（不管调用是同步还是异步，只关心函数层面的return）。所以阻塞的主线程更像是对调用的通知+监工，你去把这个事情做一下，然后我看着你做。
   • 非阻塞：主线程调用handle()后，不管他有没有return，都直接紧接着做别的事。所以非阻塞的主线程更像是对调用的一种通知，你去把这个事情做一下，然后自己就干别的去了。

四、用一个渐进的情景例子来理解同步异步+阻塞非阻塞的各种组合，并分析代码：

• 情景：有以下3个角色和一个具体的执行任务
  1. 客户端----------------->客户
  2. 服务端主线程----------->包工头
  3. handle_connect()------>具体的项目操作
  4. 服务端子线程----------->包工头手下的工人
• NOTE:这里多线程时会有点绕，此时要理解为主线程执行的调用是pthread_create():创建一个子线程并让他运行指定函数（招聘一个工人，并告诉它做什么）。

同步阻塞（BIO）：

1. 单线程：公司成立初期，公司里只有包工头一个人。这时候有客户来谈项目（请求连接），包工头接到项目（连接建立）之后，自己动手在主线程内调用handle_connection()把这个项目做完。
   • 同步：handle_connection()只有做完事才会return
   • 阻塞：handle_connection()执行的时候，主线程只能等待。
2. 多线程：包工头发现这样不行啊，做一个客户项目的时候，其他客户来了没人招待只能干等着，于是他决定外包项目，自己只负责接项目，接到项目后外包给工人去做。
   • 对包工头而言：调用是pthread_creat(),找个临时工过来，告诉他干什么活，然后让他自己去干----->代表让一个工人（子线程）去干活（执行handle），并且我不等你干完，我只是给你分配完这个任务，我就继续去接待其他客户了。
     • 伪异步：因为包工头不再亲手执行handle_connection()了，而是每次接到项目，调用pthread_create()把项目外包给临时工去做。所以此时对主线程而言，调用是pthread_create()：创建创建子线程并告诉它干什么，这个调用是会立刻返回的。但对于要处理这个任务而言，任务是未完成的（工人独立的在那做）。即主线程（包公头）执行完调用pthread_create()后，得到的返回值是工人回复他的一个状态(收到)，然后工人再去执行具体的任务。
     • 非阻塞：主线程对于这个任务的处理而言肯定是非阻塞的，因为任务还没完成（子线程在那干着呢），包工头已经去接待下一位客户了。但主线程是会阻塞在accept()处的。
   • 对工人而言：调用是handle_connection()
     • 同步：handle_connection()只有做完事才会return
     • 阻塞：handle_connection()执行的时候，子线程只能等待。、

• 总结：为什么叫伪异步：
  1. 主线程的调用会立刻返回一个状态，告诉主线程，好的我知道这个任务了，然后让另一个独立的线程去做。------->所以从主线程的角度来看：调用对于主线程而言是异步的（因为调用，先返回ack状态，再去独立执行任务）
  2. 那为什么是伪呢？因为具体在执行每个任务的子线程都是同步阻塞的，即该模板的底层还是同步阻塞模型。并且主线程虽然不在处理任务处阻塞，但还是会在等待任务时阻塞(与IO多路复用的区别，线程不会阻塞，无论是等待还是读，因为自己不等待，交给select系统调用去做了，并且读就绪的时候，一定是完整的数据，可以直接读完就结束会话)。

3. 线程池：包工头觉得每次有活了再租临时工的话频繁的签约解约太贵了（频繁的创建、销毁线程），所以它决定直接和m个工人签一份按工作时间计算工资的长约（即程序开头创建m个线程）。然后建立一个系统（任务队列），包工头把签到的任务放进去，所有的工人自己无限循环的去查看这个系统，抢任务做。
   • 对包工头而言：调用是enqueue()，把任务放进系统
     • 伪异步：同多线程
     • 非阻塞：同多线程
   • 对工人而言：调用是handle_connect()，执行具体的任务
     • 同步：同多线程
     • 阻塞：同多线程

• Question：所以个人理解(从线程池和多线程的模型对比中可以看出)，只要是Reactor模式都是伪异步，而不是只有线程池+任务队列才是伪异步。

4. 信号量：包工头觉得如果让工人自己无限循环去抢活干太花钱了，毕竟是按工作时间付费的。所以他决定给工人定个规矩，如果你去系统里找任务时，系统是空的（任务队列中无任务），那你就在系统门口排队睡觉吧（不给你钱了，即工人不占用CPU）。如果包工头自己接到任务了，那就根据等待时间和优先级去唤醒一个在系统门口睡觉的线程。这样工人的工资又少了很多（子线程CPU占用低），包工头开心了。
   • 3和4的模式和多线程的IO模型是一样的，都是Reactor模式，所以就都看2中的分析即可，它们只不过是对服务端对CPU占用的一个优化改进。

同步非阻塞（NIO）：

• NIO的底层是通过IO多路复用模型实现的（select，poll，epoll），使得一个线程能够处理多个任务。
  • 等待任务：此模型下，线程不再自己等待任务，而是将监视任务交给select()去做，select()会监视listenfd所指的文件，一旦里面有文件读就绪，就会通知线程。
  • 执行任务：线程被select()通知有读就绪/连接就绪后，就要轮询监听集合，看看是哪个文件好了，然后去执行相应的任务（如果是连接就绪，就把connectfd放入select的监听集合，如果是读就绪，就执行handle，然后移出集合）。
• 所以对于一个线程而言：
  • 同步：调用是handle_connect(),而该函数是同步的（有结果才返回）
  • 非阻塞：线程执行handle_connect()时不会阻塞在这里，因为select()保证了执行handle_connect()时，文件中的数据是完整的了，线程直接读完就能干别的事了，所以看起来是非阻塞的。（底层其实还是同步阻塞的实现，只不过保证了服务端读时不用等待，因为数据是发完的完整数据，所以看起来非阻塞）。

学些中记录，如果有误还请指出。