Socket 的阻塞（Blocking）和非阻塞（NON-blocking）模式是網(wǎng)絡(luò)編程中兩種重要的 I/O 操作方式，主要區(qū)別在于程序在等待 I/O 操作完成時(shí)的行為。以下是它們的區(qū)別：

1. 阻塞模式（Blocking）

特點(diǎn)

• 調(diào)用會(huì)一直等待，直到操作完成或出錯(cuò)才返回。

• 線程/進(jìn)程會(huì)被掛起，無(wú)法執(zhí)行其他任務(wù)，直到 I/O 操作結(jié)束。

• 適用于簡(jiǎn)單、同步的網(wǎng)絡(luò)通信，編程模型直觀。

常見(jiàn)阻塞操作

• recv()：如果沒(méi)有數(shù)據(jù)到達(dá)，線程會(huì)一直阻塞，直到有數(shù)據(jù)。

• send()：如果發(fā)送緩沖區(qū)滿(mǎn)，線程會(huì)阻塞，直到數(shù)據(jù)被發(fā)送。

• accept()：如果沒(méi)有新連接，線程會(huì)阻塞，直到有客戶(hù)端連接。

• connect()：在 TCP 連接建立成功或失敗前，線程會(huì)阻塞。

示例（TCP 阻塞 recv）

c

char buffer[1024]; int bytes = recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0); // 阻塞，直到收到數(shù)據(jù)或出錯(cuò) printf("Received: %d bytes\n", bytes);

• 如果沒(méi)有數(shù)據(jù)可讀，程序會(huì)卡在 recv() 處，直到數(shù)據(jù)到達(dá)或連接關(guān)閉。

優(yōu)點(diǎn)

• 編程簡(jiǎn)單，邏輯清晰。

• 適合低并發(fā)、同步處理的場(chǎng)景。

缺點(diǎn)

• 并發(fā)能力差：每個(gè)連接需要一個(gè)線程/進(jìn)程，資源消耗大（C10K 問(wèn)題）。

• 響應(yīng)性差：如果一個(gè)連接阻塞，整個(gè)線程無(wú)法處理其他任務(wù)。

2. 非阻塞模式（Non-blocking）

特點(diǎn)

• 調(diào)用立即返回，無(wú)論操作是否完成。

• 線程不會(huì)被掛起，可以繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)。

• 需要輪詢(xún)或事件驅(qū)動(dòng)（如 select/poll/epoll） 來(lái)檢查 I/O 狀態(tài)。

• 適用于高并發(fā)、異步 I/O 場(chǎng)景（如 Web 服務(wù)器、游戲服務(wù)器）。

如何設(shè)置非阻塞 Socket？

在 Linux 下：

c

int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0); fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK); // 設(shè)置為非阻塞

在 Windows 下：

c

unsigned long mode = 1; ioctlsocket(sockfd, FIONBIO, &mode); // 設(shè)置為非阻塞

常見(jiàn)非阻塞操作

• recv()：如果沒(méi)有數(shù)據(jù)，立即返回 -1，并設(shè)置 errno = EWOULDBLOCK（Linux）或 WSAEWOULDBLOCK（Windows）。

• send()：如果發(fā)送緩沖區(qū)滿(mǎn)，立即返回 -1，表示無(wú)法立即發(fā)送。

• accept()：如果沒(méi)有新連接，立即返回 -1。

• connect()：立即返回 -1，并設(shè)置 errno = EINPROGRESS（連接仍在進(jìn)行）。

示例（非阻塞 recv + 輪詢(xún)）

c

char buffer[1024]; int bytes = recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0); if (bytes == -1) {
    if (errno == EWOULDBLOCK) {
        printf("No data available, try later.\n");
    } else {
        perror("recv error");
    } } else {
    printf("Received: %d bytes\n", bytes); }

• 如果沒(méi)有數(shù)據(jù)，recv() 不會(huì)阻塞，而是立即返回錯(cuò)誤，程序可以繼續(xù)執(zhí)行其他邏輯。

優(yōu)點(diǎn)

• 高并發(fā)：?jiǎn)尉€程可以管理多個(gè) Socket（配合 select/epoll）。

• 響應(yīng)性好：不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè) Socket 卡住整個(gè)程序。

• 適合高性能服務(wù)器（如 Nginx、Redis）。

缺點(diǎn)

• 編程復(fù)雜：需要處理 EWOULDBLOCK 和異步狀態(tài)。

• CPU 占用可能較高（如果使用忙輪詢(xún)）。

3. 對(duì)比總結(jié)

4. 如何選擇？

• 阻塞模式：適合簡(jiǎn)單應(yīng)用，如客戶(hù)端程序、低并發(fā)的服務(wù)端（如 FTP）。

• 非阻塞模式：適合高并發(fā)服務(wù)器（如 HTTP Server、WebSocket），通常結(jié)合 select/poll/epoll（Linux）或 IOCP（Windows）使用。

5. 擴(kuò)展：I/O 多路復(fù)用（select/poll/epoll）

非阻塞 Socket 通常結(jié)合 I/O 多路復(fù)用 使用，避免忙輪詢(xún)：

• select() / poll()：檢查多個(gè) Socket 是否可讀/可寫(xiě)（跨平臺(tái)，但性能一般）。

• epoll()（Linux）：高效事件通知機(jī)制，支持海量連接。

• kqueue()（FreeBSD/MacOS）：類(lèi)似 epoll。

• IOCP（Windows）：異步 I/O 模型。

示例（epoll + 非阻塞 Socket）

c

int epfd = epoll_create1(0); struct epoll_event ev;
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; // 邊緣觸發(fā)（Edge-Triggered）
ev.data.fd = sockfd; epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev);
 while (1) {
    int n = epoll_wait(epfd, events, MAX_EVENTS, -1);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (events[i].data.fd == sockfd) {
            // 有數(shù)據(jù)可讀，調(diào)用 recv（不會(huì)阻塞）
            recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
        }
    } }

總結(jié)

• 阻塞 Socket：簡(jiǎn)單但低效，適合低并發(fā)。

• 非阻塞 Socket：復(fù)雜但高效，適合高并發(fā)，通常配合 epoll/select 使用。