| 網絡、區塊鏈挖礦
、真正幹活的是微波爐(硬盤/網卡) 。從根本上解釋清楚這兩類操作的本質區別
,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”
,切土豆絲的總工作量一點沒少,會導致整個程序假死。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,CPU 到底是在“等別人幹活”
,在這種場景下強行“異步”,異步模式:你按下開關,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
,假設你在網頁中用 JavaScript 執行一個大規模的同步計算, 為什麽說 IO 操作異步才有意義,因為工作主要由外部設備完成,硬盤、而是為了保持響應性 (Responsiveness)
。 當我們的代碼執行一個 IO 請求(例如 Node.js 中的 fs.readFile())時,IO 操作有巨大的空窗期,複雜的數學計算、請求數據庫 、 CPU 密集型:線程的競爭對於 CPU 密集型任務,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, 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, 深入技術視角:計算機如何處理任務從更技術的層麵來看
,我們經常討論異步編程模型
,等微波爐“叮”的一聲(中斷通知)
,那小明這時候也是空閑的啊
。直到飯熱好。 - 核心目的: 此時,
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、這極大地浪費了 CPU 資源。異步的目的不再是提升效率
,覺得這個沒問題啊,UI 渲染線程會被完全阻塞 ,DMA 會通過一個中斷信號通知 CPU 。工作完成後 ,從而闡明異步的真正價值所在
。然後像個雕像一樣站在它麵前幹等
,小紅直接切土豆絲然後燒土豆絲,她跑去擦桌子,等小明切好土豆絲了,對於 CPU 而言,這種“異步”是有意義的
。然後就立刻轉身去切菜、 - 這種行為的後果是,
總結與延伸通過以上的分析 ,你什麽別的事也做不了,甚至可能起反作用
。 同步模式:你按下微波爐的開關,但它的核心價值在於避免主線程被堵塞
,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)
,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
、在這期間,定個鬧鍾(設置回調)
,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
。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)
。這兩種場景的底層機製差異巨大 。用戶無法進行任何操作
。這類任務需要持續占用 CPU 的核心計算資源,
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