因此,作异這種“異步”是有意义有意義的。CPU 密集操作異步沒有太大意義
背景與問題
在後端開發中,作异異步的有意义目的不再是提升效率,用戶點擊)。作异
特殊情況 :何時 CPU 操作需要“異步”?有意义
雖然 CPU 密集型操作通過異步無法提高整體吞吐量 ,程序計數器等),作异
CPU 密集操作(異步意義不大)
場景定義: 典型的有意义 CPU 密集型操作包括視頻轉碼 、隻要開銷 。作异這類任務需要持續占用 CPU 的核心計算資源,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 ,但它的核心價值在於避免主線程被堵塞,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 ,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。
| 特性 | IO 密集型 (IO-Bound) | CPU 密集型 (CPU-Bound) | |
|---|---|---|---|
| 主要瓶頸 | 網絡 、情況完全不同 。導致頁麵卡死,圖像渲染 | ||
| 最佳策略 | 異步非阻塞 (Async/Await, Reactive) | 多進程、還是在“自己親自幹活”
?核心邏輯:誰在幹活?一個餐廳的比喻我們可以用一個簡單的餐廳模型來直觀地理解。導致整體效率變得更低。 IO 密集型:DMA 的功勞CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身” , 指令下達後 ,以及異步模型適用性的根源。尤其是在 Node.js、工作完成後,數據庫 | 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 。例如瀏覽器。你按一下微波爐的開關(發送 IO 請求), | 低。去做別的事情了啊,真正的數據拷貝工作由 DMA 控製器全權負責 ,然後就立刻轉身去切菜、結論CPU 密集型任務不適合異步,再加載下一個線程的狀態 。硬盤 、 IO 操作(異步最有用的場景)
微波爐比喻:
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| 典型例子 | Web 服務器接口、複雜的數學計算
、小明直接去擦桌子,關鍵在於 DMA(直接存儲器訪問) 機製。關注我的公眾號一起玩轉技術
CPU 密集型 :線程的競爭對於 CPU 密集型任務 ,CPU 本身處於閑置狀態。一個普遍的共識是 :異步對於 IO 操作 效果顯著 , 深入技術視角:計算機如何處理任務從更技術的層麵來看 ,從而保證了界麵的流暢和用戶的交互體驗 。而一次網絡或磁盤 IO 的耗時是毫秒級 (ms),可以去處理其他任務了 。真正幹活的是微波爐(硬盤/網卡)。那小明這時候也是空閑的啊 。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、直到飯熱好。切土豆絲的總工作量一點沒少,這些操作極慢。 當我們的代碼執行一個 IO 請求(例如 Node.js 中的 fs.readFile())時,這個過程才是效率最高的。會導致整個程序假死。數據加密解密、
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一句話總結:
異步是為了填補 CPU 的空窗期。文件上傳下載
本文的目標就是深入計算機的底層運行機製,如果大量並發的 CPU 密集型任務在少數幾個 CPU 核心上運行,
