同步阻塞 IO

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同步阻塞 IO

在讲解 同步阻塞 IO之前，我们首先理解一下 IO（Input/Output） 操作的基本概念。IO 操作通常指的是程序与外部设备之间进行数据交换的过程。这些外部设备可以是硬盘、网络接口或其他的外部系统。

在 IO 操作中，同步 和异步 区分主要在于程序在等待 IO 完成期间的行为。而 阻塞 和非阻塞 则是基于程序请求 IO 操作的执行稳定性。

同步 IO

在 同步 IO模型中，应用程序发起一个 IO 操作后，必须等待 IO 操作真正完成后，才能继续执行后续代码。在这个过程中，应用程序会挂起其操作，直到所需数据完成传输。

阻塞 IO

阻塞 IO是指在执行 IO 操作时，如果数据还未准备好，应用程序将会被挂起（即被阻塞），直到数据准备完成才返回结果，并让程序继续运行。这种模式下，应用程序完全依赖于 IO 操作的完成。

同步阻塞 IO 模型

在同步阻塞 IO 模型 中，程序执行 IO 操作时，会一直等待数据就绪，并且在此期间，程序不会做任何事情直至 IO 操作完成。例如，当你从硬盘读取一个文件时，你的程序会发起读取操作，并且挂起所有进程，直到文件内容被完全读取到内存中。

优点

  • 简单直观：编码模型简单，易于理解和编写。
  • 适用性广：绝大多数标准库和语言原生支持。

缺点

  • 效率问题：当 IO 操作频繁且耗时时，阻塞模式会导致大量时间花费在等待上，效率较低。
  • 资源利用率低：程序在等待 IO 完成时，不能做任何其他事情，导致 CPU 资源利用率不高。

综上所述，同步阻塞 IO是最基本的 IO 操作模型。它简单易用，但在处理大量或耗时的 IO 操作时，可能不是最有效率的选择。在设计系统时，根据应用的需求和特点，选择合适的 IO 模型是非常重要的。