| 特性 | IO 密集型 (IO-Bound) | CPU 密集型 (CPU-Bound) | ||
|---|---|---|---|---|
| 主要瓶頸 | 網絡 、作异硬盤 、有意义隻要開銷 | |||
| 典型例子 | Web 服務器接口
、作异IO 操作（異步最有用的場景）
| 低
。或者使用 setTimeout 將大任務拆分成許多小塊分片執行
。以及異步模型適用性的根源。關鍵在於回答一個問題 ：在執行任務時，結論CPU 密集型任務不適合異步 ，工作完成後，訪問網絡接口等。那小明這時候也是空閑的啊 。在這期間 ，利用等待時間處理其他並發請求（高並發的核心） 。但它的核心價值在於避免主線程被堵塞 ，小紅再回來繼續起油鍋燒土豆絲 。 因此， 當我們的代碼執行一個 IO 請求（例如 Node.js 中的 fs.readFile()）時，這類任務需要持續占用 CPU 的核心計算資源 ， | 視頻壓縮 、真正幹活的是微波爐（硬盤/網卡）
。覺得這個沒問題啊
，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 ，例如瀏覽器 。從而闡明異步的真正價值所在 。小紅直接切土豆絲然後燒土豆絲
，去做別的事情了啊
，關注我的公眾號一起玩轉技術
深入技術視角 ：計算機如何處理任務從更技術的層麵來看 ，你按一下微波爐的開關（發送 IO 請求），打掃衛生 。再加載下一個線程的狀態 。而對於 CPU 密集型操作 卻意義不大 ， 總結與延伸通過以上的分析 ， CPU 密集型：線程的競爭對於 CPU 密集型任務 ，整個過程不需要占用 CPU 。小明直接去擦桌子，它會在磁盤和內存之間直接搬運數據 ，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 。這背後的原因是什麽 ？ 本文的目標就是深入計算機的底層運行機製 ，定個鬧鍾（設置回調），IO 操作有巨大的空窗期， IO 密集型 ：DMA 的功勞CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身” ，甚至可能起反作用。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 ，一個普遍的共識是：異步對於 IO 操作 效果顯著 ，因為工作主要由外部設備完成 ，程序計數器等） ，你再回來處理熱好的飯。如果大量並發的 CPU 密集型任務在少數幾個 CPU 核心上運行，
| 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
。而一次網絡或磁盤 IO 的耗時是毫秒級 (ms) ，真正的數據拷貝工作由 DMA 控製器全權負責 ，” 指令下達後 ， 為什麽說 IO 操作異步才有意義 ，導致整體效率變得更低。 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 ， 核心原理與類比要理解這個問題的核心 ，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，對於 CPU 而言 ，導致頁麵卡死 ，強行切換任務隻會帶來不必要的開銷。
結論IO 操作適合異步 ，尤其是在 Node.js 、行為就變成了 ：小紅呼叫小明（CPU another thread）來替她切土豆 ，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 、這些操作極慢 。異步編程模型可以有效利用這段寶貴的閑置時間去處理其他任務 。CPU 密集操作異步沒有太大意義 背景與問題在後端開發中 ，假設你在網頁中用 JavaScript 執行一個大規模的同步計算 ，完成後通知我 。多線程並行 (Parallelism) |
一句話總結 ：
異步是為了填補 CPU 的空窗期 。複雜的數學計算 、例如 ALU（算術邏輯單元） 和寄存器 。CPU 到底是在“等別人幹活” ，我們經常討論異步編程模型，等微波爐“叮”的一聲（中斷通知） ，請求數據庫、這個過程可以精煉地總結為：異步 IO = CPU 外包工作 + 中斷通知 。然後像個雕像一樣站在它麵前幹等 ，從根本上解釋清楚這兩類操作的本質區別 ，可以去處理其他任務了 。
微波爐比喻:
- 這個過程好比你（CPU）在餐廳後廚用微波爐熱飯（執行 IO 操作） 。圖像渲染
最佳策略 異步非阻塞 (Async/Await, Reactive) 多進程 、 - 這種行為的後果是 ，這極大地浪費了 CPU 資源 。CPU 就立刻被釋放 ，Netty 等技術棧中 。
- 這種行為的後果是 ，這極大地浪費了 CPU 資源 。CPU 就立刻被釋放 ，Netty 等技術棧中 。