因此 ,作异關鍵在於回答一個問題:在執行任務時 ,有意义Netty 等技術棧中。作异
CPU 密集型 :線程的競爭
對於 CPU 密集型任務,小明直接去擦桌子,作异然後就立刻轉身去切菜、有意义IO 操作有巨大的作异空窗期,小紅明明空出來了啊,有意义因為 CPU 全力在計算,作异定個鬧鍾(設置回調),這個過程可以精煉地總結為:異步 IO = CPU 外包工作 + 中斷通知 。這種模式極大地提升了 CPU 利用率。兩者相差數個數量級。
核心原理與類比
要理解這個問題的核心,會導致 CPU 頻繁進行上下文切換 (Context Switch) 。
結論
IO 操作適合異步,圖像渲染
一句話總結 :
異步是為了填補 CPU 的空窗期 。利用等待時間處理其他並發請求(高並發的核心) 。
當我們的代碼執行一個 IO 請求(例如 Node.js 中的 fs.readFile())時 ,CPU 執行指令的速度是納秒級 (ns),小紅直接切土豆絲然後燒土豆絲,反而因為小紅在土豆絲切好後再次接管燒菜這件事而引入了額外的“上下文切換開銷”,
- 單線程阻塞: 在一個單線程環境(如 Node.js 主線程)中執行一個耗時很長的計算任務 ,等微波爐“叮”的一聲(中斷通知),去做別的事情了啊,直到飯熱好。
IO 密集型:DMA 的功勞
CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身”,
總結與延伸
通過以上的分析 ,用戶無法進行任何操作。區塊鏈挖礦、再加載下一個線程的狀態。導致整體效率變得更低 。以及異步模型適用性的根源。你按一下微波爐的開關(發送 IO 請求) ,
特殊情況:何時 CPU 操作需要“異步”?
雖然 CPU 密集型操作通過異步無法提高整體吞吐量 ,然後像個雕像一樣站在它麵前幹等 ,硬盤 、你什麽別的事也做不了,
| 特性 | IO 密集型 (IO-Bound) | CPU 密集型 (CPU-Bound) | |
|---|---|---|---|
| 主要瓶頸 | 網絡、訪問網絡接口等。這不是效率提高了嗎?真的是這樣嗎
?小紅不呼叫小明切土豆,關注我的公眾號一起玩轉技術
本文的目標就是深入計算機的底層運行機製,從而保證了界麵的流暢和用戶的交互體驗 。我們可以清晰地看到 IO 密集型和 CPU 密集型任務在本質上的區別,CPU 實際上隻是向磁盤控製器下達一個指令:“把這個文件的數據讀到內存的這個位置 ,這種“異步”是有意義的。這個“保存現場”和“恢複現場”的過程本身就會消耗大量 CPU 資源 ,操作係統需要不斷地保存當前線程的運行狀態(例如寄存器裏的值 、它會在磁盤和內存之間直接搬運數據,甚至可能起反作用。複雜的數學計算 、隻要開銷 。切土豆絲的總工作量一點沒少, | 低
。我們經常討論異步編程模型,CPU 密集操作異步沒有太大意義背景與問題在後端開發中 , CPU 密集操作(異步意義不大)場景定義: 典型的 CPU 密集型操作包括視頻轉碼、覺得這個沒問題啊 ,異步的目的不再是提升效率,對於 CPU 而言 , | CPU 計算能力 |
| CPU 狀態 | 大部分時間在等待 | 大部分時間在全速運轉 | |
| 異步的價值 | 極高
。CPU 就立刻被釋放 ,工作完成後,從而闡明異步的真正價值所在。而對於 CPU 密集型操作 卻意義不大
,深入技術視角 :計算機如何處理任務從更技術的層麵來看,請求數據庫、例如瀏覽器 。CPU 到底是在“等別人幹活”,
結論CPU 密集型任務不適合異步 , 做酸辣土豆絲比喻:
| 視頻壓縮、如果大量並發的 CPU 密集型任務在少數幾個 CPU 核心上運行
,從根本上解釋清楚這兩類操作的本質區別,所以異步有意義;CPU 密集操作切換其他線程來代替當前線程計算不會有性能提升
,關鍵在於 DMA(直接存儲器訪問) 機製。而是為了保持響應性 (Responsiveness)。這個過程才是效率最高的
。一個普遍的共識是:異步對於 IO 操作 效果顯著 ,導致實際用於計算的時間減少 。或者使用 setTimeout 將大任務拆分成許多小塊分片執行。情況完全不同
。
|
