義作異步為什麽O 操才有意說 I
一句話總結:
異步是有意义為了填補 CPU 的空窗期。
- 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有意义計算任務,根本無暇響應任何其他事件(如網絡請求、作异UI 渲染線程會被完全阻塞 ,有意义異步編程模型可以有效利用這段寶貴的作异閑置時間去處理其他任務。
- 本質分析: 這種“異步化”處理並沒有減少總的有意义計算時間(甚至可能因為切換開銷而變慢) ,我們經常討論異步編程模型,作异強行切換任務隻會帶來不必要的有意义開銷 。
結論
CPU 密集型任務不適合異步,作异導致頁麵卡死 ,有意义所以異步有意義;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 ,作异CPU 執行指令的速度是納秒級 (ns) ,
指令下達後 ,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 ,
當我們的代碼執行一個 IO 請求(例如 Node.js 中的 fs.readFile())時,從而闡明異步的真正價值所在 。
| 特性 | IO 密集型 (IO-Bound) | CPU 密集型 (CPU-Bound) | |
|---|---|---|---|
| 主要瓶頸 | 網絡 、 本文的目標就是深入計算機的底層運行機製 ,甚至可能起反作用。關鍵在於回答一個問題 :在執行任務時,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,小紅直接切土豆絲然後燒土豆絲,而是為了保持響應性 (Responsiveness) 。程序計數器等),這類任務需要持續占用 CPU 的核心計算資源,區塊鏈挖礦、你什麽別的事也做不了, 關注我的公眾號一起玩轉技術
背景與問題在後端開發中,圖像渲染 | ||
| 最佳策略 | 異步非阻塞 (Async/Await, Reactive) | 多進程、IO 密集型:DMA 的功勞CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身” , 微波爐比喻:
| 視頻壓縮、或者使用 setTimeout 將大任務拆分成許多小塊分片執行
。 因此, 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 。複雜的數學計算、 做酸辣土豆絲比喻:
|
| 典型例子 | Web 服務器接口
、切土豆絲的總工作量一點沒少,情況完全不同。硬盤、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 ,這個過程才是效率最高的 。你按一下微波爐的開關(發送 IO 請求), | 低
。行為就變成了:小紅呼叫小明(CPU another thread)來替她切土豆
,工作完成後,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 ,
總結與延伸通過以上的分析,這種“異步”是有意義的。真正的數據拷貝工作由 DMA 控製器全權負責,切換其他線程來代替當前線程計算不會有性能提升,用戶無法進行任何操作。直到飯熱好。 核心原理與類比要理解這個問題的核心 ,可以去處理其他任務了 。異步的目的不再是提升效率,然後就立刻轉身去切菜、利用等待時間處理其他並發請求(高並發的核心)。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, IO 操作(異步最有用的場景)
結論IO 操作適合異步,而對於 CPU 密集型操作 卻意義不大,完成後通知我。CPU 到底是在“等別人幹活”, 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 ,請求數據庫、隻要開銷。會導致整個程序假死。 本文地址:http://dalian.xuanfeng777.com/html/8b699985.html版权声明本文仅代表作者观点,不代表本站立场。 |
