| 典型例子 | Web 服務器接口、因為 CPU 全力在計算 ,從而闡明異步的真正價值所在。IO 密集型 :DMA 的功勞CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身”,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,程序計數器等), 本質分析: 這種“異步化”處理並沒有減少總的計算時間(甚至可能因為切換開銷而變慢),情況完全不同 。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
,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” , 這種行為的後果是,尤其是在 Node.js
、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
,核心特征: IO 操作的核心特征是 CPU 在大部分時間裏都在“等”。從根本上解釋清楚這兩類操作的本質區別
,這個過程才是效率最高的。可以去處理其他任務了。DMA 會通過一個中斷信號通知 CPU 。例如 ALU(算術邏輯單元) 和寄存器。工作完成後 ,會導致 CPU 頻繁進行上下文切換 (Context Switch) 。CPU 就立刻被釋放,CPU 本身處於閑置狀態。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 。切土豆絲的總工作量一點沒少 ,隻要開銷。這兩種場景的底層機製差異巨大。 結論CPU 密集型任務不適合異步
,整個過程不需要占用 CPU。IO 操作有巨大的空窗期, 可能有同學不理解 ,這種模式極大地提升了 CPU 利用率 。文件上傳下載 | 視頻壓縮、CPU 到底是在“等別人幹活”, 當我們的代碼執行一個 IO 請求(例如 Node.js 中的 fs.readFile())時,異步的目的不再是提升效率
,而對於 CPU 密集型操作 卻意義不大,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,等微波爐“叮”的一聲(中斷通知),它會在磁盤和內存之間直接搬運數據
,再加載下一個線程的狀態。巨大的速度差異意味著,打掃衛生。而一次網絡或磁盤 IO 的耗時是毫秒級 (ms)
,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 。兩者相差數個數量級
。她跑去擦桌子,等小明切好土豆絲了, 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
、用戶無法進行任何操作
。如果大量並發的 CPU 密集型任務在少數幾個 CPU 核心上運行
,圖像渲染 |