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线程与进程：同步、异步、阻塞、非阻塞揭秘

前端

引言

在现代计算世界中，理解线程、进程以及它们的同步与异步、阻塞与非阻塞特性至关重要。本文将深入探讨这些概念，以帮助你掌握多任务处理和并发编程的基础知识。

线程与进程

进程 是一个独立的程序，拥有自己的地址空间、代码段和数据段。它是一个资源分配和调度单位，可以并发执行。

线程 是进程内的执行流。它与进程共享相同的地址空间，但有自己独立的调用栈和寄存器。线程比进程更轻量级，可以提高程序并发性。

同步与异步

同步 表示一个操作需要等待另一个操作完成才能继续执行。在同步环境中，线程或进程在执行下一任务之前必须等待上一个任务完成。

异步 表示一个操作无需等待另一个操作完成即可继续执行。在异步环境中，线程或进程可以立即启动下一个任务，而无需等待上一个任务完成。

阻塞与非阻塞

阻塞 表示一个操作在等待另一个操作完成时会挂起。在阻塞环境中，线程或进程在执行完成之前无法执行其他任务。

非阻塞 表示一个操作不会在等待另一个操作完成时挂起。在非阻塞环境中，线程或进程可以继续执行其他任务，同时等待上一个任务完成。

同步与异步 vs. 阻塞与非阻塞

同步和异步操作之间的关系，而阻塞和非阻塞单个操作的行为。下表总结了这四个概念之间的区别：

特征 同步 异步 阻塞 非阻塞
操作之间的关系 必须等待 不必等待 会挂起 不会挂起
操作行为 单个操作 单个操作 单个操作 单个操作

示例

  • 同步且阻塞： 文件读取，它在文件读取完成之前挂起。
  • 同步且非阻塞： 数据库查询，它不会挂起，但会轮询数据库以查看查询是否完成。
  • 异步且阻塞： 事件处理程序，它在事件发生之前挂起，但一旦事件发生，它就会立即执行。
  • 异步且非阻塞： 网络 I/O，它在数据可用于读取之前不会挂起，它可以同时继续执行其他任务。

总结

了解线程、进程以及它们的同步与异步、阻塞与非阻塞特性对于编写高效的多任务程序至关重要。通过仔细选择正确的组合，可以优化程序性能并提高并发性。

参考：