在Linux系统中，阻塞方式和非阻塞方式是描述进程（或线程）在执行某些操作（如I/O操作）时的行为模式。这些模式影响了进程的运行状态以及如何处理资源等待。以下是详细解释：
阻塞方式
阻塞方式是指进程在执行某些操作时，如果资源不可用，进程会进入等待状态，直到资源变得可用为止。
特点：
- 等待资源： 如果当前操作（如读取文件、等待网络数据）无法立即完成，进程会暂停执行。
- 不占用CPU： 在等待期间，CPU可以调度其他进程。
- 简单编程： 开发者无需关心轮询或处理状态，逻辑更加直观。
举例：
- 调用
read()函数从文件读取数据时，如果数据尚未准备好，进程会阻塞，直到数据可用。 - 网络编程中，服务器调用
accept()接受客户端连接时，如果没有客户端请求连接，进程会阻塞，直到有请求到达。
适用场景：
- 单线程程序，且无需并发处理多个任务。
- 需要尽可能简化代码逻辑。
非阻塞方式
非阻塞方式是指进程在执行操作时，如果资源暂时不可用，不会进入等待状态，而是立即返回一个结果，让进程继续执行其他操作。
特点：
- 不会等待： 如果当前操作无法立即完成，函数会立即返回一个错误码或特殊状态（如
EAGAIN）。 - 需要轮询： 开发者通常需要反复检查资源的可用性，或者结合其他机制（如事件驱动）来协调操作。
- 可能占用CPU： 如果使用不当，频繁轮询会浪费CPU资源。
举例：
- 调用
read()函数读取数据时，如果没有数据可用，函数会立即返回，而不会阻塞。 - 配置文件描述符为非阻塞模式：
int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0); fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
适用场景：
- 高并发场景，例如网络服务器需要同时处理大量连接。
- 使用事件驱动模型（如
select、poll或epoll）的程序。
对比总结
| 特性 | 阻塞方式 | 非阻塞方式 |
|---|---|---|
| 等待行为 | 等待资源变为可用 | 立即返回，继续执行其他操作 |
| CPU利用率 | 不占用CPU | 可能占用CPU（轮询） |
| 代码复杂度 | 较低 | 较高 |
| 应用场景 | 简单任务或低并发应用 | 高并发任务或异步处理 |
扩展：混合模式（异步I/O）
除了阻塞和非阻塞，Linux还支持异步I/O（如 aio 或 io_uring），这是更高级的一种方式：
- 操作提交后立即返回，操作完成时通过回调通知或信号处理。
- 高效适用于高性能I/O密集型应用。
选择哪种方式取决于具体的需求和应用场景。