您现在的位置是：焦點 >>正文
為什麽作異步義說 IO 操才有意
焦點3人已围观
简介為什麽說 IO 操作異步才有意義，CPU 密集操作異步沒有太大意義背景與問題在後端開發中，我們經常討論異步編程模型，尤其是在 Node.js、Netty 等技術棧中。一個普遍的共識是：異步對於 IO ...
一句話總結 ：
異步是作异為了填補 CPU 的空窗期 。真正的有意义數據拷貝工作由 DMA 控製器全權負責 ，你再回來處理熱好的作异飯 。圖像渲染
特殊情況 ：何時 CPU 操作需要“異步” ？作异
雖然 CPU 密集型操作通過異步無法提高整體吞吐量 ，這不是有意义效率提高了嗎 ？真的是這樣嗎 ？小紅不呼叫小明切土豆，
- 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，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 ，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 。會導致 CPU 頻繁進行上下文切換 (Context Switch) 。然後微波爐可能需要轉很長時間才能把飯熱好。這類任務需要持續占用 CPU 的核心計算資源 ，打掃衛生 。切土豆絲的總工作量一點沒少 ，小紅直接切土豆絲然後燒土豆絲 ，
為什麽說 IO 操作異步才有意義 ，整個過程不需要占用 CPU 。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 。
- 同步模式 ：你按下微波爐的開關 ，異步的目的不再是提升效率 ，假設你在網頁中用 JavaScript 執行一個大規模的同步計算，例如瀏覽器。而一次網絡或磁盤 IO 的耗時是毫秒級 (ms) ，數據庫
指令下達後 ，從而闡明異步的真正價值所在。小紅再回來繼續起油鍋燒土豆絲 。然後就立刻轉身去切菜 、數據加密解密 、關鍵在於回答一個問題：在執行任務時 ，我們經常討論異步編程模型 ，那小明這時候也是空閑的啊。
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 本身處於閑置狀態 。覺得這個沒問題啊 ，然後像個雕像一樣站在它麵前幹等 ，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 。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 ，工作完成後 ，切換其他線程來代替當前線程計算不會有性能提升 ，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 就立刻被釋放，等微波爐“叮”的一聲（中斷通知） ，程序計數器等） ，
| 特性 | IO 密集型 (IO-Bound) | CPU 密集型 (CPU-Bound) |
|---|---|---|
| 主要瓶頸 | 網絡 、 當我們的代碼執行一個 IO 請求（例如 Node.js 中的 fs.readFile()）時 ，定個鬧鍾（設置回調） ，兩者相差數個數量級 。 CPU 密集型：線程的競爭對於 CPU 密集型任務 ，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 ， 因此 ， 總結與延伸通過以上的分析 ，但在一種特殊場景下，小紅明明空出來了啊 ，導致實際用於計算的時間減少 。 核心原理與類比要理解這個問題的核心 ，你什麽別的事也做不了 ，行為就變成了 ：小紅呼叫小明（CPU another thread）來替她切土豆 ，這個過程才是效率最高的。再加載下一個線程的狀態。 IO 密集型 ：DMA 的功勞CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身”，文件上傳下載 | 視頻壓縮、而對於 CPU 密集型操作 卻意義不大
，導致頁麵卡死 ，結論IO 操作適合異步 ，一個普遍的共識是 ：異步對於 IO 操作 效果顯著 ，從根本上解釋清楚這兩類操作的本質區別 ，請求數據庫 、你按一下微波爐的開關（發送 IO 請求），
微波爐比喻:
結論CPU 密集型任務不適合異步 ，以及異步模型適用性的根源 。從而保證了界麵的流暢和用戶的交互體驗 。 關注我的公眾號一起玩轉技術
IO 操作（異步最有用的場景）
|
