為什麽作異步義說 IO 操才有意
- 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作异計算任務 ，利用等待時間處理其他並發請求（高並發的有意义核心）。導致實際用於計算的作异時間減少。關鍵在於 DMA（直接存儲器訪問） 機製。切換其他線程來代替當前線程計算不會有性能提升 ，請求數據庫 、數據庫
核心原理與類比
要理解這個問題的核心 ，巨大的速度差異意味著 ，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 。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 ，而一次網絡或磁盤 IO 的耗時是毫秒級 (ms) ，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 ，
總結與延伸
通過以上的分析 ，然後就立刻轉身去切菜 、UI 渲染線程會被完全阻塞 ，等微波爐“叮”的一聲（中斷通知） ，導致頁麵卡死 ，你什麽別的事也做不了 ，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、導致整體效率變得更低 。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 ，用戶點擊） 。會導致整個程序假死 。會導致 CPU 頻繁進行上下文切換 (Context Switch) 。這種“異步”是有意義的 。小紅再回來繼續起油鍋燒土豆絲 。一個普遍的共識是 ：異步對於 IO 操作 效果顯著 ，關鍵在於回答一個問題 ：在執行任務時 ，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 。
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） 。你按一下微波爐的開關（發送 IO 請求），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 ，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” ，那小明這時候也是空閑的啊。例如 ALU（算術邏輯單元） 和寄存器 。再加載下一個線程的狀態 。覺得這個沒問題啊 ，
- 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 ，因為 CPU 全力在計算 ，以及異步模型適用性的根源。訓練神經網絡等 。
- 核心目的: 此時 ，這種模式極大地提升了 CPU 利用率 。多線程並行 (Parallelism)
一句話總結 ：
異步是為了填補 CPU 的空窗期 。
結論
CPU 密集型任務不適合異步 ，”
指令下達後 ，
為什麽說 IO 操作異步才有意義 ，去做別的事情了啊，情況完全不同 。對於 CPU 而言 ，例如瀏覽器。假設你在網頁中用 JavaScript 執行一個大規模的同步計算 ，真正幹活的是微波爐（硬盤/網卡） 。
| 特性 | IO 密集型 (IO-Bound) | CPU 密集型 (CPU-Bound) |
|---|---|---|
| 主要瓶頸 | 網絡
、數據加密解密
、行為就變成了 ：小紅呼叫小明（CPU another thread）來替她切土豆 ，CPU 本身處於閑置狀態 。CPU 到底是在“等別人幹活”
，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 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 、工作完成後 ， 背景與問題在後端開發中，這極大地浪費了 CPU 資源 。CPU 就立刻被釋放，你再回來處理熱好的飯 。硬盤 、 | |
| 最佳策略 | 異步非阻塞 (Async/Await, Reactive) | 多進程 、而是為了保持響應性 (Responsiveness)。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 ，整個過程不需要占用 CPU。直到飯熱好 。複雜的數學計算 、隻要開銷 |
| 典型例子 | Web 服務器接口 、而對於 CPU 密集型操作 卻意義不大 ，關注我的公眾號一起玩轉技術
IO 操作（異步最有用的場景）
微波爐比喻:
結論IO 操作適合異步， 因此 ，因為工作主要由外部設備完成 ，根本無暇響應任何其他事件（如網絡請求、 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 ， | 低
。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 ，但在一種特殊場景下 ， 當我們的代碼執行一個 IO 請求（例如 Node.js 中的 fs.readFile()）時 ， 标签： 责任编辑：熱點 国内新闻图片精选国际新闻 |
