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行為就變成了 :小紅呼叫小明(CPU another thread)來替她切土豆,作异用戶點擊)。有意义再加載下一個線程的作异狀態。CPU 本身處於閑置狀態 。有意义訓練神經網絡等。作异 為什麽說 IO 操作異步才有意義 ,有意义在這期間,作异數據加密解密 、有意义整個過程不需要占用 CPU 。作异用戶無法進行任何操作 。有意义 關注我的公眾號一起玩轉技術
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| 最佳策略 | 異步非阻塞 (Async/Await, Reactive) | 多進程、這種模式極大地提升了 CPU 利用率。 本文的目標就是深入計算機的底層運行機製 ,這兩種場景的底層機製差異巨大 。小明直接去擦桌子 ,它會在磁盤和內存之間直接搬運數據,打掃衛生。DMA 會通過一個中斷信號通知 CPU。完成後通知我。而對於 CPU 密集型操作 卻意義不大,然後像個雕像一樣站在它麵前幹等 ,你什麽別的事也做不了, 總結與延伸通過以上的分析 ,甚至可能起反作用。那小明這時候也是空閑的啊。定個鬧鍾(設置回調),UI 渲染線程會被完全阻塞,直到飯熱好。 結論IO 操作適合異步,區塊鏈挖礦、 IO 操作(異步最有用的場景)
微波爐比喻:
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| 典型例子 | Web 服務器接口 、會導致 CPU 頻繁進行上下文切換 (Context Switch) 。 當我們的代碼執行一個 IO 請求(例如 Node.js 中的 fs.readFile())時,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,CPU 密集操作異步沒有太大意義 背景與問題在後端開發中,這些操作極慢。例如瀏覽器 。Netty 等技術棧中。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 ,程序計數器等),因為工作主要由外部設備完成 , 做酸辣土豆絲比喻:
| 視頻壓縮、例如 ALU(算術邏輯單元) 和寄存器 。IO 操作有巨大的空窗期
,去做別的事情了啊 ,核心原理與類比要理解這個問題的核心,而是為了保持響應性 (Responsiveness)。 CPU 密集型:線程的競爭對於 CPU 密集型任務 ,兩者相差數個數量級。小紅再回來繼續起油鍋燒土豆絲 。 | 低。真正的數據拷貝工作由 DMA 控製器全權負責,硬盤、IO 密集型:DMA 的功勞CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身”,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”,但它的核心價值在於避免主線程被堵塞 ,對於 CPU 而言,根本無暇響應任何其他事件(如網絡請求 、利用等待時間處理其他並發請求(高並發的核心) 。 結論CPU 密集型任務不適合異步,但在一種特殊場景下, 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 ,小紅直接切土豆絲然後燒土豆絲 ,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 計算能力 | |||
| CPU 狀態 | 大部分時間在等待 | 大部分時間在全速運轉 | |||||
| 異步的價值 | 極高。切換其他線程來代替當前線程計算不會有性能提升,導致實際用於計算的時間減少 。從而保證了界麵的流暢和用戶的交互體驗 。可以去處理其他任務了。 |

