深入理解同步/异步与阻塞/非阻塞
在计算机科学和并发编程中,同步/异步 (Synchronous/Asynchronous) 和 阻塞/非阻塞 (Blocking/Non-blocking) 是描述程序执行流程和资源访问方式的两个核心概念。它们经常被一起讨论,但实际上是从不同的角度来描述系统行为的。理解这两对概念对于设计高性能、响应式的系统至关重要。 核心思想: 同步/异步 描述的是消息通知机制:调用者何时收到被调用者的结果。 阻塞/非阻塞 描述的是调用者等待结果时的状态:调用者是否可以继续执行其他任务。 一、同步 (Synchronous) 与 异步 (Asynchronous)同步 (Synchronous) 和 异步 (Asynchronous) 关注的是一个任务的调用者 (Caller) 何时才能获得被调用者 (Callee) 的执行结果或通知。 1.1 同步 (Synchronous)当一个任务是同步的时候,调用者在调用被调用者后,必须等待被调用者完成其全部工作并返回结果后,才能继续执行调用者自己的后续操作。 特点: 顺序执行:...
Python 异步编程详解:从并发到协程
Python 异步编程 是一种处理并发任务的编程范式,它允许程序在等待某些操作(如 I/O 操作、网络请求、数据库查询)完成时,切换到执行其他任务,从而提高程序的吞吐量和响应速度。与传统的多线程/多进程并发模型不同,异步编程通常使用协程 (Coroutines) 和事件循环 (Event Loop) 来实现,避免了线程/进程切换的开销,也绕开了 Python 的全局解释器锁 (GIL) 对 CPU 密集型任务的限制(尽管异步编程主要适用于 I/O 密集型任务)。 核心思想:异步编程通过在等待 I/O 完成时“暂停”当前任务,并“切换”到其他可执行任务,从而在单线程内实现并发和最大化 I/O 利用率。 一、为什么需要异步编程?传统的 Python 程序(同步阻塞式)在执行 I/O 操作时会阻塞整个程序,直到 I/O 完成。例如,一个 Web 服务器在处理一个耗时的网络请求时,就无法处理其他用户的请求,导致性能低下。 1.1 同步阻塞 (Synchronous Blocking)123456789...
PHP Fibers (协程) 详解
Fibers (协程) 是 PHP 8.1 引入的一个重要新特性,它为 PHP 带来了原生的用户空间并发能力。与传统的线程或进程不同,Fibers 允许代码在执行过程中暂停和恢复,而无需使用生成器 (Generators) 或复杂的事件循环回调。这使得开发者能够编写更具可读性和可维护性的异步非阻塞代码,从而更好地应对 I/O 密集型任务,如网络请求、数据库查询等。 核心思想:Fibers 是一种轻量级的并发原语,允许 PHP 代码在用户空间中实现非阻塞操作,通过显式地暂停和恢复执行,简化了异步代码的编写。 一、为什么需要 Fibers?在 PHP 8.1 之前,实现异步非阻塞代码通常依赖于以下两种方式: Callbacks (回调函数): 优点:简单直接,适用于简单的异步操作。 缺点:容易陷入“回调地狱 (Callback Hell)”,代码可读性和维护性差,错误处理复杂。 Generators (生成器): 优点:通过 yield 实现了伪协程,可以在一定程度上改善回调地狱,允许代码暂停和恢复。 缺点:生成器本质上是迭代器,其语义更偏向于数据生成。将生成...
