Multithreading 阻塞和非阻塞I/O之间的灰色区域？

我熟悉在JVM（Java/nio、Scala/Akka）上根据两种范式（阻塞和非阻塞）进行编程。 然而，我看到中间有一种灰色地带让我困惑

看看你选择的任何非阻塞程序：它充满了阻塞语句

例如，变量的每个赋值都是一个阻塞操作，等待CPU寄存器和内存读取成功。 此外，非阻塞程序甚至包含阻塞语句，这些语句在不违反非阻塞范式的情况下对复杂的内存集合执行计算

与此相反，如果我们以阻塞的方式调用某个外部web服务来接收其结果，则显然违反了非阻塞范式

但在这两个极端之间是什么呢？读/写一个小文件、一个本地套接字，或者对嵌入式数据存储引擎（如SQLite、RocksDb等）进行API调用，怎么样。对这些API执行阻塞读/写操作可以吗？他们通常在实践中提供强有力的时间保证（比如 例如，变量的每个赋值都是一个阻塞操作，等待CPU寄存器和内存读取成功

这并不是所谓的“阻塞”。这些操作是恒定时间，与任何IO操作（数千到数十亿个周期之间）的延迟相比，该恒定时间非常低（通常为几个周期）——除了由于内存交换而导致的页面错误，但如果这些操作经常发生，则无论如何都会有问题

如果我们想挑刺，单个指令不会完全阻塞CPU线程，因为现代CPU可以重新排序指令，并在等待内存/缓存或其他更昂贵的指令完成时无序执行没有数据依赖关系的指令

此外，非阻塞程序甚至包含阻塞语句，这些语句在不违反非阻塞范式的情况下对复杂的内存集合执行计算

这些都不被认为是阻止CPU进行工作。如果它们被正确设计为在不阻塞UI的情况下向用户显示结果，那么它们甚至不应该阻止用户交互

对这些API执行阻塞读/写操作可以吗

这始终取决于您首先使用非阻塞方法的原因。您试图解决什么问题？可能一个API保证使用非阻塞方法，而另一个API不保证。

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例如，大多数文件IO方法名义上都是阻塞的，但是不使用

fsync

的写入可能非常便宜，特别是如果您不使用spin-rust进行写入，那么在计算线程池中避免使用这些方法可能会有过大的杀伤力。另一方面，在等待多线程时，通常不希望在固定线程池中阻塞线程cond database query

是的。在某些情况下，即使是非I/O纯计算也可能被视为阻塞，例如，某些针对足够大数据块的加密算法。内存分配和释放通常不被视为阻塞，但在实时系统中可能会被视为阻塞。这取决于它们是否会阻止应用程序做一些被认为更重要的事情，他们当然不会阻止CPU工作。不同的抽象级别需要你的答案！但是，“阻止”作为“阻止CPU工作”的技术定义对我来说听起来并不相似。例如，大型“阻止”文件读取也不会阻塞CPU，因为在从hdd到内存的数据传输完成之前，操作系统会切换到另一个线程。AFAIK，在基于JVM的计算框架中，“阻塞与非阻塞”通常意味着等同于“同步与异步控制流”，在语言语句的抽象级别上。阻塞IO确实会阻止CPU在当前执行线程上执行任何进一步的工作。只有在中可以调度其他线程时，才可能进行上下文切换，这不一定总是如此。并且上下文切换不是免费的，因此在poss中使用非阻塞IO也可以避免上下文切换和线程堆栈的成本，实现每阻塞一个线程。这就像并行和并发之间的区别一样，它们是相关的，但并不相同。你问了一个非常广泛的问题。也许我误解了你的意图，因为语言不精确，但如果你在寻求不同的answ，也许你可以澄清一下呃。但我认为我的最后一段适用于任何一种情况。或者它更适合于