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随着互联网的不断发展，越来越多的人都在学习Java编程开发等互联网技术，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，Java编程阻塞与非阻塞应用分析。

1、阻塞与非阻塞

阻塞与非阻塞在API上区别在于socket是否设置了SOCK_NONBLOCK这个参数，默认情况下是阻塞的，设置了该参数则为非阻塞。

当处于运行状态的用户线程发起recv系统调用时，如果socket内核缓冲区内没有数据，则内核会将当前线程投入睡眠，让出CPU的占用。

直到网络数据到达网卡，网卡DMA数据到内存，再经过硬中断、软中断，由内核线程唤醒用户线程。

此时socket的数据已经准备就绪，用户线程由用户态进入到内核态，执行数据拷贝，将数据从内核空间拷贝到用户空间，系统调用结束。此阶段，开发者通常认为用户线程处于等待(称为阻塞也行)状态，因为在用户态的角度上，线程确实啥也没干(虽然在内核态干得累死累活)。

用户线程发起系统调用，如果socket内核缓冲区中没有数据，则系统调用立即返回，不会挂起线程。而线程会继续轮询，直到socket内核缓冲区内有数据为止。

2、同步与异步

同步和异步主要看请求发起方对消息结果的获取方式，是主动获取还是被动通知。区别主要体现在数据拷贝阶段。

把同步的流程画在阻塞和非阻塞的二阶段，并不是说阻塞和非阻塞的二阶段只能搭配同步手段!

同步指的是数据到达socket内核缓冲区之后，由用户线程参与到数据拷贝过程中，直到数据从内核空间拷贝到用户空间。

因此，IO多路复用，对于应用程序而言，仍然只能算是一种同步，因为应用程序仍然花费时间等待IO结果，等待期间CPU要么用于遍历文件描述符的状态，要么用于休眠等待事件发生。

3、理想的异步

我们理想中的完美异步应该是用户进程发起非阻塞调用，内核直接返回结果之后，用户线程可以立即处理下一个任务，只需要IO完成之后通过信号或回调函数的方式将数据传递给用户线程。

因此，在理想的异步环境下，数据准备阶段和数据拷贝阶段都是由内核完成的，不会对用户线程进行阻塞，这种内核级别的改进自然需要操作系统底层的功能支持。

4、现实的异步

现实比理想要骨感一些。

Linux内核并没有太惹眼的异步IO机制，这难不倒各路大神，比如Node的作者采用多线程模拟了这种异步效果。

比如让某个主线程执行主要的非IO逻辑操作，另外再起多个专门用于IO操作的线程，让IO线程进行阻塞IO或者非阻塞IO加轮询的方式来完成数据获取，通过IO线程和主线程之间通信进行数据传递，以此来实现异步。

5、多线程模拟异步

还有一种方案是Windows上的IOCP，它在某种程度上提供了理想的异步，其内部依然采用的是多线程的原理，不过是内核级别的多线程。

遗憾的是，用Windows做服务器的项目并不是特别多，期待Linux在异步的领域上取得更大的进步吧。

该IO模型在一阶段应该是用户线程阻塞，等待数据;二阶段应该是内核线程(或专门的IO线程)处理IO操作，然后把数据通过事件或者回调的方式通知用户线程，既然如此，那么一步的阻塞完全没有必要啊!非阻塞调用，然后继续处理其他任务岂不是更好。

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