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簡要
簡要阻塞和非阻塞，異步和同步的原理，以及java和linux在這方面的實現原理。
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非阻塞和阻塞
java io和nio涉及到阻塞和非阻塞，如select,read,write均存在阻塞和非阻塞的版本。 實現原理上，java依賴於低層linux的實現，所以原理是和linux的socket實現一致的，java只是封裝。 在大部分c/c++程序員眼裏，他們一定不明白爲什麼java要分爲io和nio這2個包，因爲他們熟悉的socket api，從一開始就有阻塞和非阻塞的概念，只是一個Socket選項的true和false的區別而已。
直接看linux源代碼，能瞭解實現阻塞和非阻塞的區別（以下代碼截自socket api的accept方法）：
SS_NBIO變量是標識插口操作是否阻塞線程，tsleep是使線程睡眠的函數。如果設置了SS_NBIO爲true(即值爲1)，則在得不到數據時返回EWOULDBLOCK，如果設置了SS_NBIO爲false(即
值爲
0)，則在得不到數據時調用tsleep掛起等待。
看吧，阻塞和非阻塞的accept就是這點區別。 如果有興趣想了解tsleep的具體細節，可以看看
：
refer
(來自《HttpClient分享.ppt》第9頁到第16頁), 看了之後就回明白"阻塞/喚醒的原理"。
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異步和同步
異步和同步的區別是什麼？網上有許多 不錯的答案 ，本質說的是通知機制的差異：" 同步和異步僅僅是關於所關注的消息如何通知的機制,而不是處理消息的機制. 同步的情況下,是由處理消息者自己去等待消息是否被觸發,而異步的情況下是由觸發機制來通知處理消息者"
同步
就是自己去等待消息，舉例：
(1)通過阻塞自己，等待消息的到來
inputstream.read();
在調用 read時，應用程序會阻塞。當響應返回時（從我們正在從中讀取的設備中返回），程序就會解除阻塞（read 調用返回）。
(2)非阻塞，但通過輪詢，直到消息的到來
int count = socketChannel.read(byteBuffer);
while(count == 0){
count = socketChannel.read(byteBuffer);
}
程序必須要進行忙碌等待，直到數據可用爲止。
異步 就是使用某種觸發機制來通知處理消息者 ，下面看看java的異步IO和linux的異步IO:
Java的異步IO
"使用某種觸發機制來通知消息處理者"，如果你做過GUI編程，肯定對觀察者模式(Observer)很熟悉，JAVA的使用了Reactor模式，結合多線程，實現了異步通知的機制。個人覺得Reactor模式實際就是觀察者模式。例子如下：
網上大部分文章把這種模式歸類爲異步阻塞IO。不過這種模式裏，既使用了阻塞的select方法，也使用了非阻塞的read/writre方法。將其稱爲 異 步阻塞，可能因爲使用了阻塞的select方法的線程屬於這個模式裏主要的線程，所以稱爲"阻塞"。不過我們還是得記住，這種模式的特點是 "使用reactor模式和多線程實現異步的通知機制，主線程使用阻塞的select監聽IO事件，其他線程使用非阻塞的read/write進行具體的事件處理" 。
Linux的異步IO
拋開Java，我們也想看看linux中的異步IO是怎麼實現的？
linux的異步I/0有2種：使用O_ASYNC標誌 和 使用aio.h
一 使用O_ASYNC標誌
設置了O_ASYNC標誌(該標誌表示插口應該接收I/O事件的異步通知)，當數據就緒時，內核會向"與F_SETOWN綁定的進程"發送SIGIO信號。(個人沒研究過這種方法)
二 使用aio.h
庫
linux2.5內核一些版本開始出現AIO，linux2.6則把AIO納入了標準。
aio
的系列方法包括aio_read,aio_write等。這系列方法調用時需要傳遞一個結構體參數(struct)。當IO事件響應時，就會"產生一個信
號"或"執行一個回調函數" 來完成這次 I/O 處理過程。這裏，選擇"產生一個信號"或"執行一個回調函數" ，可以在結構體參數裏設置。
簡單地可以這樣解釋這系列的aio方法： aio_xx(參數:信號處理函數 或 回調函數)
(1)使用信號進行異步通知
使用信號進行進程間通信（IPC）是 UNIX 中的一種傳統機制，AIO 也可以支持這種機制。應用程序需要定義信號處理程序，在產生指定的信號時就會調用這個處理程序。應用程序然後配置一個異步請求將在請求完成時產生一個信號 。
(2)使用回調函數進行異步通知
這種機制不會爲通知而產生一個信號，而是會調用用戶空間的一個函數來實現通知功能。
看到回調函數，我又聯想到"java的reactor或觀察者模式"了，個人認爲，AIO也可以看成是使用了觀察者模式，不過AIO是在linux操作系 統層面實現，而java的異步需要使用reactor實現，比較費勁，這是因爲當時還沒有得到底層的AIO支持。
目前看來，對於這些操作系統的特點，Java雖然無法超越而且有些落後，但是Java總是在努力：JDK7已經加入了異步I/O操作, 以Proactor模式爲原型設計，實現當然依附於上述的linux的AIO原理。
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總結
對於阻塞和非阻塞方面，到jdk1.6爲止(linux版)，java的io，nio包，包含了阻塞和非阻塞的IO，是完全依賴於linux的，原理和
linux一致，linux的io有SS_NBIO選項(即可以選擇阻塞或非阻塞)，而java則在1.0和1.4這2個版本分別實現阻塞和非阻塞。
對於異步和同步方面，java流行的nio框架(jdk1.6基於linux的epoll)使用reactor模式和多線程實現了異步阻塞io，不過這個實現和linux的異步aio沒一點關
系；java7開始，添加了java aio的實現，原理就是基於linux的aio，java
aio的出現，可能讓netty等nio框架要麼慢慢消失，要麼升級爲aio框架。
參考：
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-async/
http://dev.firnow.com/course/6_system/linux/Linuxjs/20081012/150267.html
http://www.blogjava.net/killme2008/archive/2009/09/20/295743.html