简介：当程序需要发送网络请求或者从磁盘中读取文件等IO操作时 CPU发出指令，然后信号经过总线到达网卡或者磁盘然后拿到数据，再经过总线到达主存中，CPU继续对主存中的数据进行操作。

这篇文章，主要讲讲非堵塞编程带给程序的意义。在我们谈到今天的主题之前，先来做一点基础知识的补充。

什么是I/O

非阻塞编程技术体系,非阻塞怎么实现

我们的计算机系统架构简易可看成如下，I/O接口连接其他硬件如：网卡、键盘鼠标、磁盘等。 I代表Input，输入数据。 O代表Output，输出数据。

当程序需要发送网络请求或者从磁盘中读取文件等IO操作时 CPU发出指令，然后信号经过总线到达网卡或者磁盘然后拿到数据，再经过总线到达主存中，CPU继续对主存中的数据进行操作。

CPU的执行速率：主频比如3GHz = 一秒钟有30亿个时钟脉冲，执行一条指令一般只需要几个时钟脉冲。也就是一秒可以执行的指令经常是以亿计算的。

以网络请求为例（磁盘IO也是一样的原理），当CPU发出指令之后，想要得到结果需要经过很长的等待（比如网络延迟经常是几十ms时间，CPU都过了多少千万个时钟脉冲了）

同步、异步、堵塞、非堵塞的概念

相信看这篇文章的你也不是第一次看到这种概念，在很多文章中经常会以购物等场景做例子。这里只做一个简单的介绍：同步、异步分为一组概念；堵塞、非堵塞分为一组概念；（同步、异步）：关注的是：数据的接收方式（堵塞、非堵塞）：关注的是：是否等待结果返回这是两个分组（因为它们的关注点不同）但是往往同步跟堵塞是一起的，异步跟非堵塞是一起的。如果我们需要同步接收数据，肯定要让当前程序暂停，等待数据返回再做处理。

如果我们选择了异步接收数据，程序还堵塞的话那就没什么意义了，所以非堵塞模式，一般会返回发送调用请求的结果，然后程序继续执行，直到结果准备好了，再通过回调函数等方式触发程序做处理。

堵塞IO存在的不足

如果是堵塞IO的话，那么当前的进程会暂停执行，直到拿到数据才会继续执行。 文件锁堵塞 以PHP中自带的Session为例的文件锁 Session以生成文件储存的，如果同一个用户同时发起多个请求，先获取文件锁的请求可以执行，后面的拿不到文件锁，所以一直堵塞等待，假设前面的请求过了10s才执行完，后续的请求是要10s后才开始执行。 socket堵塞 写过tcp服务器的应该都会遇到这个问题我们可以监听机器的某个端口，当有请求连接进来的时候，我们可以accept这个连接，然后读取客户端发过来的数据、发送数据回客户端等处理。

<?php
$socket = stream_socket_server("tcp://0.0.0.0:8000", $errno, $errstr);
if (!$socket) {
  echo "$errstr ($errno)<br />\n";
} else {
  // 循环接收客户端的连接
  while ($conn = stream_socket_accept($socket)) {
      $data = fread($conn, 8192); // 读取客户端发送过来的数据 读不到就一直堵塞着
      fwrite($conn, "hello world\n"); // 发送hello world
      fclose($conn);
  }
  fclose($socket);
}

以上代码实现了一个建议的TCP服务器，但是因为没有解决堵塞IO的问题，所以只能处理一个客户端的请求。

当A连接进来，accept到，然后开始fread从缓冲区读取数据。堵塞住了，进程执行暂停，等待数据结果。
此时B连接进来，因为进程已经被堵塞住，所以无法被accept，更无法读取、发送数据。
A客户端发送了数据，进程恢复执行，开始读取，然后输出。
然后才能accept B客户端（哪怕在此之前B已经发了很多数据，也只能从这个时候开始处理）。

非堵塞IO

为了让我们的网络服务器可以服务多个客户端，我们需要将程序改造为非堵塞的。我们可以简单实现为：

当A连接进来了，accept起来，存到一个列表中。
继续等待监听，B连接进来了，accpet起来，存到一个列表中。
多开一个线程，不断轮询连接列表，判断连接是否有发送数据过来，有的话就执行操作（比如发送数据、关闭连接）
在PHP中默认没有线程操作，并且accept操作是堵塞的，但是可以设置超时时间

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一文读懂阻塞非阻塞 (非阻塞怎么实现)

什么是I/O

同步、异步、堵塞、非堵塞的概念

堵塞IO存在的不足

非堵塞IO