降妖除魔 | 究竟什么是阻塞？
[導讀]前言：很多詞匯，不論對科班生還是非科班生，如果不知道底層原理，就永遠是一個魔法詞匯。這些魔法詞匯一多，就會導致暈頭轉(zhuǎn)向。降妖除魔，就是要斬殺這些如妖魔鬼怪般的魔法詞匯。問兩個問題阻塞，是我們程序員口中常常提到的詞。這個詞，既熟悉，又陌生，熟悉到一提到它就倍感親切，但一具體解釋，就...
前言：很多詞匯，不論對科班生還是非科班生，如果不知道底層原理，就永遠是一個魔法詞匯。這些魔法詞匯一多，就會導致暈頭轉(zhuǎn)向。降妖除魔，就是要斬殺這些如妖魔鬼怪般的魔法詞匯。
阻塞，是我們程序員口中常常提到的詞。
這個詞，既熟悉，又陌生，熟悉到一提到它就倍感親切，但一具體解釋，就迷迷糊糊。這個函數(shù)是阻塞的么？
寫一段很簡單的 java 代碼
linux 的系統(tǒng)調(diào)用會注冊到系統(tǒng)調(diào)用表（sys_call_table）中，通常是在前綴加一個 sys_。
問兩個問題
阻塞，是我們程序員口中常常提到的詞。
這個詞，既熟悉，又陌生，熟悉到一提到它就倍感親切，但一具體解釋，就迷迷糊糊。這個函數(shù)是阻塞的么？
public?void?function()?{
? while(true){}
}如果你說不出來，那你再看看這個函數(shù)是阻塞的么？public?void?function()?{
? Thread.sleep(2000);
}為了搞清楚這個問題，我們就來一起追蹤一下阻塞的本質(zhì)，消滅阻塞這個魔法詞匯。
從一段 Java 代碼開始
寫一段很簡單的 java 代碼從一段 Java 代碼開始
import?java.util.Scanner;
public?class?Zuse?{
public?static?void?main(String[]?args)?{
?????Scanner?scanner?=?new?Scanner(System.in);
?????String?line?=?scanner.nextLine();
?????System.out.println(line);
? }
}運行這段代碼發(fā)現(xiàn)，程序?qū)?/span>"阻塞"在 scanner.nextLine() 這一行代碼，直到用戶輸入并且按下了回車鍵，程序才會繼續(xù)往下走，打印我們輸入的內(nèi)容，并且結(jié)束。我們跟蹤一下這一行代碼的源碼，九曲十八彎之后，終于跟蹤到了一個不能再往下跟蹤的 native 代碼。private?native?int?readBytes(byte?b[],?int?off,?int?len)?throws?IOException;當然我們可以通過 openJDK 源碼繼續(xù)查下去，但我有點懶，怕翻車，這里用另一個巧妙的辦法。由于我們知道這個代碼一定最終會觸發(fā)一次 linux 的 IO 操作相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用，所以我們用 strace 命令直接將其找到。strace?-ff?-e?trace=desc?java?Zuse我們看到程序阻塞在了這里。read(0,當我們輸入一個字符串 "hello" 并按下回車后，這個系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)被補全。read(0,?"hello\n",?8192)OK大功告成，觸發(fā) linux 的系統(tǒng)調(diào)用就是 read()這樣，我們成功通過 strace 命令，直接跨越到了 linux 內(nèi)核里，中間的調(diào)用過程，就不用瞎操心了。
來到 linux 內(nèi)核
linux 的系統(tǒng)調(diào)用會注冊到系統(tǒng)調(diào)用表（sys_call_table）中，通常是在前綴加一個 sys_。來到 linux 內(nèi)核
fn_ptr?sys_call_table[]?=?{?sys_setup,?sys_exit,?sys_fork,?sys_read,
??sys_write,?sys_open,?sys_close,?sys_waitpid,?sys_creat,?sys_link,
??sys_unlink,?sys_execve,?sys_chdir,?sys_time,?sys_mknod,?sys_chmod,
??sys_chown,?sys_break,?sys_stat,?sys_lseek,?sys_getpid,?sys_mount,
??sys_umount,?sys_setuid,?sys_getuid,?sys_stime,?sys_ptrace,?sys_alarm,
??sys_fstat,?sys_pause,?sys_utime,?sys_stty,?sys_gtty,?sys_access,
??sys_nice,?sys_ftime,?sys_sync,?sys_kill,?sys_rename,?sys_mkdir,
??sys_rmdir,?sys_dup,?sys_pipe,?sys_times,?sys_prof,?sys_brk,?sys_setgid,
??sys_getgid,?sys_signal,?sys_geteuid,?sys_getegid,?sys_acct,?sys_phys,
??sys_lock,?sys_ioctl,?sys_fcntl,?sys_mpx,?sys_setpgid,?sys_ulimit,
??sys_uname,?sys_umask,?sys_chroot,?sys_ustat,?sys_dup2,?sys_getppid,
??sys_getpgrp,?sys_setsid,?sys_sigaction,?sys_sgetmask,?sys_ssetmask,
??sys_setreuid,?sys_setregid
};所以我們就定位到 sys_read 函數(shù)，這個函數(shù)在 linux 內(nèi)核源碼的 read_write.c 文件中。int?sys_read?(unsigned?int?fd,?char?*buf,?int?count)
{
???...
if?(S_ISCHR?(inode->i_mode))
return?rw_char?(...);
if?(S_ISBLK?(inode->i_mode))
return?block_read?(...);
???...
}我們讀取的是標準輸入，屬于字符型文件，走第一個分支。之后，要經(jīng)過非常非常多的調(diào)用棧，我感覺是 linux 當中最繁瑣的歷程了，這個過程在我腦子里還是一片漿糊。具體可以看飛哥的《read一個字節(jié)實際發(fā)生了什么》，一行一行源碼給你分析清楚，不過是以讀取磁盤為例，和這個讀取終端設備一樣也要經(jīng)歷文件系統(tǒng)的層層折磨。由于我們只想知道阻塞的本質(zhì)，所以，忽略中間這一大坨。跟到最后，發(fā)現(xiàn)一句關(guān)鍵代碼，讓我提起了精神。if?(EMPTY?(tty->secondary))?{
?sleep_if_empty?( 
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