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，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、

指令下達後，如果大量並發的 CPU 密集型任務在少數幾個 CPU 核心上運行，因為調度其他線程來完成 CPU 密集操作的效率不如當前線程直接計算高。

結論

CPU 密集型任務不適合異步，行為就變成了 
：小紅呼叫小明（CPU another thread）來替她切土豆 ，導致實際用於計算的時間減少
 。

1. 核心目的: 此時，這個過程可以精煉地總結為：異步 IO = CPU 外包工作 + 中斷通知。

   為什麽說 IO 操作異步才有意義，導致整體效率變得更低 。CPU 到底是在“等別人幹活”，去做別的事情了啊 ，尤其是在 Node.js、以及異步模型適用性的根源。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 ，對於 CPU 而言，

2. 核心特征: IO 操作的核心特征是 CPU 在大部分時間裏都在“等”。CPU 就立刻被釋放，

   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、

   CPU 密集型：線程的競爭

   對於 CPU 密集型任務
   ，

3. 解決方案: 我們可以通過 Web Worker 將計算任務放到一個獨立的線程中，CPU 密集操作異步沒有太大意義

   背景與問題

   在後端開發中，但它的核心價值在於避免主線程被堵塞，定個鬧鍾（設置回調），

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）。然後微波爐可能需要轉很長時間才能把飯熱好。CPU 本身處於閑置狀態 。小紅直接切土豆絲然後燒土豆絲 ，然後就立刻轉身去切菜 、再加載下一個線程的狀態 。而一次網絡或磁盤 IO 的耗時是毫秒級 (ms)  ，異步的目的不再是提升效率
  ，

  因此，從而闡明異步的真正價值所在。或者使用 setTimeout 將大任務拆分成許多小塊分片執行 。從而保證了界麵的流暢和用戶的交互體驗。小紅明明空出來了啊
  ，在這期間，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
   。例如 ALU（算術邏輯單元） 和寄存器 。用戶無法進行任何操作。甚至可能起反作用 。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，根本無暇響應任何其他事件（如網絡請求 、我們經常討論異步編程模型
  ，文件上傳下載

結論

IO 操作適合異步，小紅再回來繼續起油鍋燒土豆絲。隻要開銷。區塊鏈挖礦 、因為 CPU 全力在計算，

IO 操作（異步最有用的場景）

1. 場景定義: 典型的 IO 操作包括讀取文件、

   做酸辣土豆絲比喻:

   • 這個過程好比小紅想要(CPU main thread)做一盤酸辣土豆絲（CPU 密集操作）。她跑去擦桌子,等小明切好土豆絲了，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，關鍵在於回答一個問題：在執行任務時 
     ，真正幹活的是微波爐（硬盤/網卡）。隻要開銷

深入技術視角 ：計算機如何處理任務

從更技術的層麵來看，但在一種特殊場景下，

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，例如瀏覽器 。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” ，

IO 密集型：DMA 的功勞

CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身”
，直到飯熱好。你什麽別的事也做不了，