单双工 全双工和半双工的区别

### 全双工与半双工通信模式的区别及工作原理

#### 定义差异
全双工和半双工指的是数据传输的方式。在全双工模式下，设备可以在同一时间既发送又接收数据[^2]。这意味着双向的数据流可以同时进行而不会互相干扰。

相比之下，在半双工模式中，虽然能够在两个方向上传输信息，但在任意时刻只允许单向传送，即要么发送要么接收，不能同时执行这两个操作[^3]。

#### 工作机制对比
对于采用全双工模式的网络接口卡（NIC），其设计使得输入输出路径相互独立，因此能实现真正的并行处理——一边读取来自远程站点的信息包，另一边则可立即回应确认消息或其他类型的响应帧[^1]。

而在半双工环境中，则依赖某种形式的时间分割或多路访问控制协议来协调不同节点之间的交替通讯行为。例如CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)，它用于检测冲突并通过退避算法解决潜在的竞争状况。

#### 实际应用场景
现代大多数局域网(LAN)硬件如交换机普遍支持全双工功能，因为这样可以获得更低延迟以及更高的吞吐性能，尤其适合实时性强的应用场景比如视频会议、在线游戏等。

然而某些特定场合可能还会遇到仅限于半双工工作的旧式装置或是成本敏感型部署方案；另外无线信道由于物理特性通常默认为半双工状态除非特别配置成更复杂的MIMO架构。

# Python伪代码展示两种模式下的并发情况模拟
import threading

def full_duplex_communication():
    send_thread = threading.Thread(target=send_data)
    receive_thread = threading.Thread(target=receive_data)

    send_thread.start()
    receive_thread.start()

    send_thread.join()
    receive_thread.join()

def half_duplex_communication(direction='send'):
    if direction == 'send':
        send_data()
    elif direction == 'receive':
        receive_data()

def send_data():
    print("Sending data")

def receive_data():
    print("Receiving data")