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  • 总得来说,同步异步出现在以下几个领域:1 计算机网络。数据通信技术中有同步通信异步通信。同步通信简单的说就是你在发送数据时候我必须同时接受。这个过程有精确的时钟控制。而异步通信是你在发数据时候必须加上...

    总得来说,同步异步出现在以下几个领域:

    1  计算机网络。

    数据通信技术中有同步通信与异步通信。同步通信简单的说就是你在发送数据时候我必须同时接受。这个过程有精确的时钟控制。而异步通信是你在发数据时候必须加上开始与结束符号,这样我才可以接受,异步通信没有时钟控制。因为没有了时钟的控制(额外硬件),所以成本低,设备简单,但是传输效率较低。(开始与结束符占了开销)。

    在网络协议(network protocol)的三大组成部分:语法,语义,同步。这时候同步指的是事件实现的顺序。比如建立tcp连接时候的三次握手实现顺序。

    2   操作系统。

    中断系统的一个特点就是可以对异步事件响应。异步事件指的是断断续续,随机,没有时序关系的事件。同步事件反之,一个事件从头到尾顺序执行,没有间断。

    进程间的关系有同步与互斥。同步就是多个进程协调完成一个任务。比如,司机与售票员关系。司机停车---售票员开门----乘客上车---售票员关门---司机开车。在这个过程中任务就是拉乘客。司机和售票员作为两个进程协调工作。互斥指的是多个进程竞争同一个资源。这时资源叫做临界资源(任何时刻只允许一个进程访问,三个线程可以同时时一个变量iChange减1,但任何时间只允许一个对其进行操作,火车售票问题如果不加同步最终票数会出现负值。)。

    在现代操作系统中,有并发性,共享性,虚拟性,不确定性四大基础特征。而程序并发活动的实现是异步(一个程序走走停停),并发控制的时候需要用到同步技术。(Java多线程中可以使用Synchronized实现同步控制),所以并发控制需要同步,并发的实现是异步,同步过多又会导致死锁。在并发领域有一句经典的话,并发执行的可串行化。那么并行是什么?并行才是真正的并发。并发只不过在占用时间片不同上实现的。

    I/O模型中,频繁出现的有同步与异步,阻塞与非阻塞。要想弄清这个问题,必须了解冯诺依曼体系结构与进程状态模型。首先理解I/O在计算机体系中作用。

    20d7b12593ef879389f64cf5bcf3f084.png

    一个输入操作包含两个过程:

    1   等待数据准备好

    2   从内核向进程复制数据。

    同步与异步在I/O中指的是一种数据访问机制。

    同步指的是主动请求后等待I/O,数据就绪后读写必须阻塞。

    异步指的是主动请求后,可处理其他任务,等I/O完毕后通知。

    阻塞指的是进程访问的数据未就绪,进程必须等待。

    非阻塞指的是进程访问数据未就绪,进程可以不用等待。

    e420af6e75bb608ea82f087cbe5ad658.png

    进程一般有五种状态,创建进程,此时进程在就绪队列中等待cpu调度,当在cpu上执行时,此时为运行态,运行过程中可能遇到I/O请求此时进入阻塞状态,或者进程执行完,进入死亡状态。阻塞的时候,当所需资源满足时,从阻塞状态转化为就训态。如此反复。

    有了以上基础知识的积淀,现在来看常用I/O模型。

    91eedb0adb4c9c43e1ddc0b429b7ccdd.png

    完整模型请参考《Unix网络编程卷1》P127.

    举个例子吧:纯概念实在难以理解。

    如果说我(某个进程)去食堂吃饭(任务A),吃完后要去图书馆(任务B)。也可以去教室。(任务C)等待阿姨把饭做好。

    阻塞式I/O就是我一直在等阿姨做饭。直到吃上饭。

    非阻塞式I/O就是我在等的时候,会一直问阿姨饭好了没有,直到吃上饭。

    同步阻塞式I/O和同步非阻塞式I/O都会使得进程阻塞。(任务卡在A那里不动了)

    I/O复用涉及到select,poll函数,由于未深入理解,例子没想到。

    信号驱动式就是我在等的时候,也在等其他信号,比如阿姨使眼色我让我吃饭,直到吃上饭。

    异步I/O就是我在等的时候,可以去图书馆也可以去教室,饭好了后,阿姨会叫我吃饭。(发起任务A到通知结束A时候过程中可以执行选择性执行A,B,C,而不会把阻塞到任务A那里)。

    看了这么多,那究竟什么是同步与异步呢?必须放在具体的环境以及项目中去深入理解。

    这是我所知道的同步与异步在计算机中出现的地方,文中有很多观点是我自己理解的,可能不符合真实的含义,希望大家帮我纠正下。不甚感激。个人水平实在有限,没有贡献关于同步异步的代码。

    这是我的第一篇技术博客,没想到竟然花费了2个多小时。发现自己理解的---写出来----说出来---说出来让别人理解的难度水平在递增,写作过程也是一个梳理知识体系以及思考的过程。希望自己可以坚持写博客。

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  • 在js中同步与异步的理解分析

    千次阅读 2019-05-19 19:47:39
    一、同步与异步的概念 单线程:在JS引擎中负责解释和执行JavaScript代码的线程只有一个,一般称它为主线程。但是实际上还存在其他的线程,可以称之为工作线程。JS的单线程能够提高工作效率。JavaScript的主要用途是...

    一、同步与异步的概念

    1. 单线程:在JS引擎中负责解释和执行JavaScript代码的线程只有一个,一般称它为主线程。但是实际上还存在其他的线程,可以称之为工作线程。JS的单线程能够提高工作效率。JavaScript的主要用途是与用户互动,以及操作DOM,这就决定了它只能是单线程。单线程意味着前一个任务结束,才会执行后一个任务。
    2. 同步:在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完毕,才能执行后一个任务。如果在函数A返回的时候,调用者就能够得到预期的结果(即拿到了预期的返回值或者看到了预期的效果),那么这个函数就是同步的。
    3. 异步:不进入主线程、而进入"任务队列"(task queue)的任务,只有"任务队列"通知主线程,某个异步任务可以执行了,该任务才会进入主线程执行。如果在函数A返回的时候,调用者还不能马上得到预期的结果,而是需要在将来通过一定的手段得到,那么这个函数就是异步的 。
    4. 异步的过程:主线程发一起一个异步请求,相应的工作线程接收请求并告知主线程已收到通知(异步函数返回);主线程可以继续执行后面的代码,同时工作线程执行异步任务;工作线程完成工作后,通知主线程;主线程收到通知后,执行一定的动作(调用回调函数)。
    5. 在异步过程中有两个重要的要素,发起函数和回调函数,这两个函数是分离的。
    6. 工作线程在异步操作完成后需要通知主线程,通知机制是工作线程将消息放到消息队列,主线程通过事件循环过程去取消息。
    7. 消息队列:消息队列是一个先进先出的队列,它里面存放这各种消息。
    8. 事件循环:事件循环是指主线程重复从消息队列中取消息,执行的过程。
    9. 同步与异步的区别:同步可以保证顺序一致,但是容易导致阻塞;异步可以解决阻塞问题,但是会改变顺序性。
    10. 任务队列:是一个事件的队列或者消息的队列,所有任务都是在主线程上执行,形成一个执行栈,执行完js主线程的代码才会去看浏览器任务队列中的事件,再执行js代码中该事件对应的代码。任务队列也是一个先进先出的数据结构,排在前面的事件,优先被主线程读取。主线程的读取过程基本上是自动的,只要执行栈一清空,"任务队列"上第一位的事件就自动进入主线程。但是,由于存在后文提到的"定时器"功能,主线程首先要检查一下执行时间,某些事件只有到了规定的时间,才能返回主线程。
    11. 异步的执行机制:
      1)所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)
      2)主线程之外,还存在一个"任务队列"(task queue),只要异步任务有了运行结果,就在"任务队列"之中放置一个事件
      3)一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取"任务队列",看看里面有哪些事件,那些对应的异步任务,于是结束等待状态,进入执行栈,开始执行
      4)主线程不断重复上面的第三步

    二、同步与异步的实例

    1. 同步的实例
      1)代码如下:
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>同步测试</title>
    </head>
    <body>
    
    </body>
    <script>
    
            // 同步  执行顺序符合代码的顺序
    
            console.log("我是第一个div的盒子");
            console.log("我是第二个div的盒子");
            console.log("我是第三个div的盒子");
            console.log("我是第四个div的盒子");
            console.log("我是第五个div的盒子");
    
    </script>
    </html>
    

    说明:同步相当于是执行顺序符合代码的顺序,前一个任务执行完毕后才会执行下一个任务。这段程序在控制台中会依次输出 我是第一个div的盒子 我是第一个div的盒子 我是第二个div的盒子
    我是第三个div的盒子 我是第四个div的盒子 我是第五个div的盒子 。

    1. 异步的实例
      1)在js当中最常见的异步操作就是setTimeOut()以及setTimeInterval(),它们可以控制js的执行顺序,被压入了称之为Event Loop的队列。
      2)setTimeOut()方法用于在指定的毫秒数后执行某些操作,可以使用clearTimeOut()方法来阻止函数的执行。在指定的毫秒数后,将定时任务处理的函数添加到执行队列的队尾,所以有时候也可以使用setTimeout解决异步带来的问题。
      代码如下:
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>异步测试</title>
    </head>
    <body>
    
    </body>
    <script>
    
        // 异步测试    setTimeout() 在指定的毫秒数后执行某些操作
    
        console.log("我是第一个div盒子");
        setTimeout(function(){
            console.log("我是第二个div盒子");
        },3000);
        console.log("我是第三个div盒子");
        
    </script>
    </html>
    

    说明:按照代码的执行顺序应该是 我是第一个div盒子 我是第二个div盒子 我是第三个div盒子,但是实际上的输出是 我是第一个div盒子 我是第三个div盒子 我是第二个div盒子。在这里实际上是发生了异步的操作,通过 setTimeout() 函数,设置 我是第二个div盒子 在3秒后执行,添加到执行队列的队尾,让 我是第三个div盒子 先执行,发生异步。

    3)setInterval() 方法用于每隔多少时间执行某些操作,可以使用clearInterval()方法来清除定时。按照指定的周期(以毫秒数计时),将定时任务处理函数添加到执行队列的队尾。
    代码如下:

    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>异步测试</title>
    </head>
    <body>
    
    </body>
    <script>
    
      // 异步测试   setInterval() 每隔多少时间执行某操作
    
        function f3(){
            var test2 = setInterval(f4,5000);
        }
        f3();
    
        function f4(){
            console.log("我是测试的setInterval()函数");
        }
        
    </script>
    </html>
    

    说明:在这里也同样是发生异步操作,本来应该是直接输出 我是测试的setInterval()函数 ,但是实际上是过了5秒后才在控制台中输出。通过setInterval() 函数,将f4函数添加到执行队列中,设置在5秒后执行,发生异步操作。

    4)setTimeOut()以及setTimeInterval()的区别:
    a. setTimeout多少时间之后执行某操作,只执行一次,而setInterval每隔多少时间之后执行某操作,如果不用clearInterval清除的话,将会一直执行下去
    b. 两个方法都返回一个id值,用于清除定时器,分别是clearTimeout和clearInterval
    c. setTimeout的性能是要优于setInterval的
    d. setTimeout和setInterval都不能保证到了时间点一定会执行,这得取决于当前js线程队列里面还有没有其他待处理队列,如果刚好没有的话,那么就能刚好执行,如果当前线程里面已经有了其它待处理队列正在执行,那么需要排队,等到javascript线程空闲的时候才会执行定时器
    e. setTimeout是等待循环的操作执行完成之后,才继续在间隔时间之后再把循环操作添加到javascript的线程里面,而setInterval是不等待的,它从来不管放在线程里面循环操作有没有执行完成,反正到点就会把循环操作添加到javascript线程队列里面
    f. 能用setInterval实现的操作,一定能用setTimeout来实现
    5)Event Loop:一个回调函数队列,当异步函数执行时,回调函数会被压入这个队列。JavaScript引擎直到异步函数执行完成后,才会开始处理事件循环。这意味着JavaScript代码不是多线程的,即使表现的行为相似。事件循环是一个先进先出(FIFO)队列,这说明回调是按照它们被加入队列的顺序执行的。

    三、js的异步情况以及异步解决

    1. js的异步情况:
      1)异步函数,比如 setTimeout和setInterval
      2)ajax
      3)node.js中的许多函数也是异步的
    2. 异步问题的解决
      1)命名函数
      清除嵌套回调的一个便捷的解决方案是简单的避免双层以上的嵌套,传递一个命名函数给作为回调参数,而不是传递匿名函数
      代码如下:
    var fromLatLng, toLatLng;
     var routeDone = function( e ){
         console.log( "ANNNND FINALLY here's the directions..." );
          // do something with e
      };
      var toAddressDone = function( results, status ) {
          if ( status == "OK" ) {
              toLatLng = results[0].geometry.location;
              map.getRoutes({
                 origin: [ fromLatLng.lat(), fromLatLng.lng() ],
                 destination: [ toLatLng.lat(), toLatLng.lng() ],
                 travelMode: "driving",
                 unitSystem: "imperial",
                 callback: routeDone
             });
         }
     };
     var fromAddressDone = function( results, status ) {
         if ( status == "OK" ) {
             fromLatLng = results[0].geometry.location;
             GMaps.geocode({
                 address: toAddress,
                 callback: toAddressDone
             });
         }
     };
     GMaps.geocode({
         address: fromAddress,
         callback: fromAddressDone
     });
    

    2)使用promise
    promise在异步执行的流程中,把执行代码和处理结果的代码清晰地分离了
    promise还可以做若干个异步的任务
    代码如下:

    'use strict';
     
     var logging = document.getElementById('test-promise2-log');
     while (logging.children.length > 1) {
         logging.removeChild(logging.children[logging.children.length - 1]);
     }
     
     function log(s) {
         var p = document.createElement('p');
        p.innerHTML = s;
         logging.appendChild(p);
    }
     // 0.5秒后返回input*input的计算结果:
     function multiply(input) {
         return new Promise(function (resolve, reject) {
             log('calculating ' + input + ' x ' + input + '...');
            setTimeout(resolve, 500, input * input);
         });
     }
     
     // 0.5秒后返回input+input的计算结果:
     function add(input) {
        return new Promise(function (resolve, reject) {
           log('calculating ' + input + ' + ' + input + '...');
             setTimeout(resolve, 500, input + input);
         });
     }
     
     var p = new Promise(function (resolve, reject) {
        log('start new Promise...');
         resolve(123);
     });
    
    p.then(multiply)
      .then(add)
      .then(multiply)
      .then(add)
      .then(function (result) {
        log('Got value: ' + result);
     });
    
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  • 写过几篇关于同步与异步相关代码的文章,不知你是否感受到了里面的含义,今天以个人见解谈谈我对同步与异步的理解。 同步是用户发起一个请求服务器得到想要查询的内容,这些内容包括文本,图片,视频信息等,这时...

    写过几篇关于同步与异步相关代码的文章,不知你是否感受到了里面的含义,今天以个人见解谈谈我对同步与异步的理解。
    同步是用户发起一个请求服务器得到想要查询的内容,这些内容包括文本,图片,视频信息等,这时后台服务器接收了用户的请求进行任务的处理,任务完成之后返回一个响应给用户,这就是一次请求一次响应。一次request,一次response。同步在生活中也很常见,比如说你去超市买一瓶酒,你给了老板钱,在老板未找给你剩余的钱时,你不会走吧,在等待的这段时间你和老板的交互中就是一次很简单的同步过程。异步调用在java语言的使用中主要体现在用户向服务器发起一个请求,服务器接收这个请求之后,后台又"转手"给了另外一个或多个线程去帮你去处理任务,及时给与你响应成功的应答,但是任务还在后台处理中,你可以去任务列表去看任务的处理进度。

    文章首发于公众号WwpwW,主要分享Java技术性文章,欢迎你的加入。
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  • 同步异步,阻塞和非阻塞是大家经常会听到的概念,但是它们是从不同维度来描述一件事情,常常很容易混为一谈。1. 同步异步同步异步描述的是消息通信的机制。同步当一个request发送出去以后,会得到一个response...

    同步和异步,阻塞和非阻塞是大家经常会听到的概念,但是它们是从不同维度来描述一件事情,常常很容易混为一谈。

    1. 同步和异步

    同步和异步描述的是消息通信的机制。

    同步

    当一个request发送出去以后,会得到一个response,这整个过程就是一个同步调用的过程。哪怕response为空,或者response的返回特别快,但是针对这一次请求而言就是一个同步的调用。

    异步

    当一个request发送出去以后,没有得到想要的response,而是通过后面的callback、状态或者通知的方式获得结果。可以这么理解,对于异步请求分两步:

    1)调用方发送request没有返回对应的response(可能是一个空的response);

    2)服务提供方将response处理完成以后通过callback的方式通知调用方。

    对于1)而言是同步操作(调用方请求服务方),对于2)而言也是同步操作(服务方回掉调用方)。从请求的目的(调用方发送一个request,希望获得对应的response)来看,这两个步骤拆分开来没有任何意义,需要结合起来看,而这整个过程就是一次异步请求。异步请求有一个最典型的特点:需要callback、状态或者通知的方式来告知调用方结果。

    2. 阻塞和非阻塞

    阻塞和非阻塞描述的是程序在等待调用结果(消息,返回值)时的状态。

    阻塞

    阻塞调用是指调用方发出request的线程因为某种原因(如:等待系统资源)被服务方挂起,当服务方得到response后就唤醒挂起线程,并将response返回给调用方。

    非阻塞

    非阻塞调用是指调用方发出request的线程在没有等到结果时不会被挂起,直到得到response后才返回。

    阻塞和非阻塞最大的区别就是看调用方线程是否会被挂起。

    3. 同步、异步、阻塞和非阻塞IO

    同步阻塞IO

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    针对Sender而言,请求发送出去以后,一直等到Receiver有结果了才返回,这是同步。在Sender获取结果的期间一直被block住了,也就是在此期间Sender不能处理其它事情,这是阻塞。

    异步阻塞IO

    1aa0682d74d7dbbf998cd75b2838eea8.png

    针对Sender而言,请求发送出去以后,立刻返回,然后再等待Receiver的callback,最后再次请求获取response,这整个过程是异步。在Sender等待Receiver的callback期间一直被block住了,也就是在此期间Sender不能处理其它事情,这是阻塞。

    同步非阻塞IO

    30a25eb344b722441bf14d50b199175f.png

    针对Sender而言,请求发送出去以后,立刻返回,然后再不停的发送请求,直到Receiver处理好结果后,最后一次发请求给Receiver才获得response。Sender一直在主动轮询,每一个请求都是同步的,整个过程也是同步的。在Sender等待Receiver的response期间一直是可以处理其它事情的(比如:可以发送请求询问结果),这是非阻塞。

    异步非阻塞IO

    be866d91568dffe889ec54c2465f9d54.png

    针对Sender而言,请求发送出去以后,立刻返回,然后再等待Receiver的callback,最后再次请求获取response,这整个过程是异步。在Sender等待Receiver的callback期间一直是可以处理其它事情的,这是非阻塞。

    总结

    同步和异步就看调用方是否需要通过callback、通知或者状态来获取结果

    阻塞和非阻塞就看调用方在发送请求后是否block住了

    以上就是简述JAVA同步、异步、阻塞和非阻塞之间的区别的详细内容,更多关于JAVA同步、异步、阻塞和非阻塞的区别的资料请关注我们其它相关文章!

    时间: 2020-07-31

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  • 同步异步是针对应用程序和内核的交互而言的,同步指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪,而异步是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情,而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的...
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  • 看了一些这两个概念的解释,感觉不分场景的笼统理解是不对的,下面陈述一下我的理解:   这是两对概念,用在不同的语境会有一些不同的含义,不能一概而论。...一、同步调用与异步调用: 在用在调用场
  • 非阻塞这样的概念,也相信都曾经产生过误解,比如认为同步就是阻塞、异步就是非阻塞,下面我们先剖析下这几个概念分别是什么含义同步: 所谓同步,就是在发出一个功能调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回...
  • 本文详解同步异步、阻塞、非阻塞,以及IO这四者的关联,毕竟我当初刚认识这几个名词的时候也是一脸懵。 文章目录????1.同步阻塞、同步非阻塞、异步阻塞、异步非阻塞1.同步2.异步3.阻塞4.非阻塞5....
  • 同步回调与异步回调区别

    千次阅读 2020-02-07 17:57:55
    首先说说在单核时代,异步回调应该也没有人会去使用,因为从CPU执行上来说异步回调除了不像同步回调那样执行时阻塞(阻止后面代码执行,即仍处于调用callback的线程的上下文中)外,可能与同步回调也差不多,最多可能做到一...
  • 本文主要介绍消息的三个种类:同步调用,异步调用和异步信号。

空空如也

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同步与异步的含义