JAVA - Blocking vs Non-Blocking & Sync vs Async

 

Blocking VS Non-Blocking

💡 Blocking

• 자신의 작업을 진행하다가 다른 주체자의 작업이 시작되면 다른 주체자의 작업이 끝날 때까지 기다렸다가 자신의 작업을 시작하는 것입니다.
• Blocking은 자신이 호출한 함수가 완료되기까지를 기다리는 것입니다. 그래서 Blocking 상황에서는 작업의 책임을 누가지고 있냐에 관계 없이 자신이 수행하던 로직은 멈추게되고 오매불망 호출한 함수가 결과를 돌려주기를 기다리게 됩니다.

💡 Non-Blocking

• 다른 주체자의 작업에 관련없이 자신의 작업을 하는 것입니다.
• 자신이 호출한 함수에 대하여 기다리지 않고, 작업만 전달한 후 복귀하여 자신의 작업을 수행합니다. 요청한 작업에 대한 결과가 요청과 동시에 준비가 되어있다면 바로 결과를 받을 수도 있지만, 보통은 결과를 주기에 시간이 걸리기 때문에 pending 신호라도 쥐어주게 됩니다.
• 중요한 것은 Blocking과는 다르게 자신이 가던 길을 멈추지 않도록 한다는 것입니다.

💡 Blocking / Non-Blocking 정리

다른 주체가 작업을 할때 자신이 제어권이 있는지 없는지로 구분할 수 있습니다.

 

Sync VS Async

💡 Sync(동기)

• 작업을 동시에 수행하거나, 동시에 끝나거나, 끝나는 동시에 시작함을 의미합니다.
• 동기는 작업의 주체성을 본인이 가지고 있습니다.
• 본인이 다른 주체자에게 작업을 요구(함수 호출)한다면 본인은 다른 주체자의 행위가 완전히 끝나거나, 다른 주체자가 결과를 돌려줄 때까지 기다렸다가 자신이 남은 일을 수행합니다. 이러한 맥락에서는 Blocking과 비슷한거 같습니다.
• 또한 본인은 다른 주체자의 작업이 완료되지 않은 상태라면 다른 주체자에게 지속적으로 물어보면서 작업 완료 여부를 확인할 수 있습니다.
• 즉 다른 주체자가 결과를 언제 돌려주는지 상관은 없지만 본인의 입장에서는 다른 주체자의 작업 완료 여부를 아는 것이 중요합니다.

💡 Async(비동기)

• 시작, 종료가 일치하지 않으며, 끝나는 동시에 시작을 하지 않음을 의미합니다.
• 비동기는 작업의 주체성을 다른 주체자가 가지고 있습니다.
• 비동기 상황에서는 본인이 다른 주체자에게 작업을 요구하면서 결과가 완료되면 수행해달라고 요청하는 콜백 함수도 같이 넘깁니다.
• 본인은 다른 주체자에게 작업을 요청한 후 요청한 작업에 대해서는 아무것도 신경쓰지 않고, 자신이 할 일을 이어서 처리합니다.
• 동기 상황에서는 해당 작업에 대한 완료 책임은 본인이 가지고 있었지만, 비동기 상황에서는 요청을 받은 다른 주체자가 오히려 해당 작업에 대한 책임을 가지고 있습니다.
• 요청을 받은 다른 주체자가 콜백 함수로 해당 작업을 처리하고 완료합니다.

 

💡 Sync / Async 정리

결과를 반환했을때 작업 완료의 여부를 누가 더 신경쓰느냐에 따라 구분할 수 있습니다.

 

4가지 조합

	Blocking	Non-Blocking
Sync	Read/Write	Read/Write O_NONCLOCK
Async	i/O multiplexing	AIO

 

💡 Sync Blocking I/O

• 어플리케이션이 함수를 호출했을 때 결과를 반환하기까지 대기하게 됩니다. 이러한 대기 동안 아무것도 할 수 없다는 것이 가장 큰 단점입니다.

 

💡 Sync Non-Blocking I/O

• 어플리케이션이 함수를 호출할 때 바로 복귀하여 자신의 일을 처리합니다. 하지만 어플리케이션이 호출한 함수가 끝났음을 알기 위해서 주기적으로 완료되었는지 확인(Sync)을 해야합니다.
• 주기적으로 확인하는 사이 다른 작업을 할 수 있지만 계속 확인해야하는 비효율성을 가지고 있습니다.

 

💡 Async Blocking I/O

• 어플리케이션이 함수를 호출했을 때 해당 작업이 완료될 때 까지 대기상태가 됩니다. 함수 호출 후 바로 리턴을 받지만 어플리케이션은 다른 작업을 하지 않고 대기 상태가 됩니다.
• 함수에서 작업이 끝나 완료됨을 어플리케이션에게 알리면서(Async) 어플리케이션의 대기 상태가 풀리게 됩니다. 

💡 Async Non-Blocking I/O

• 어플리케이션은 함수를 호출하고 작업이 완료될때까지 대기하지 않고 자신의 작업을 수행합니다.
• 함수는 작업을 완료하면 결과를 어플리케이션에게 알려주며, 어플리케이션은 호출한 함수가 작업이 완료됐는지 직업 확인하지 않습니다.

 

 

참고)

https://www.youtube.com/watch?v=IdpkfygWIMk 

https://www.youtube.com/watch?v=oEIoqGd-Sns 

https://www.youtube.com/watch?v=XNGfl3sfErc 

https://ivvve.github.io/2019/10/06/etc/sync&blocking/

https://homoefficio.github.io/2017/02/19/Blocking-NonBlocking-Synchronous-Asynchronous/

https://wbluke.tistory.com/49

https://www.youtube.com/watch?v=mb-QHxVfmcs