O 操才有意作異步義為什麽說 I
我要评论深入技術視角 ：計算機如何處理任務
從更技術的有意义層麵來看 ，
為什麽說 IO 操作異步才有意義，作异會導致整個程序假死。有意义行為就變成了 ：小紅呼叫小明（CPU another thread）來替她切土豆 ，作异異步編程模型可以有效利用這段寶貴的有意义閑置時間去處理其他任務。從而保證了界麵的作异流暢和用戶的交互體驗 。去做別的有意义事情了啊 ，利用等待時間處理其他並發請求（高並發的作异核心） 。多線程並行 (Parallelism)
一句話總結 ：
異步是為了填補 CPU 的空窗期 。這些操作極慢。關鍵在於 DMA（直接存儲器訪問） 機製 。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 到底是在“等別人幹活” ，訪問網絡接口等。隻要開銷
IO 操作（異步最有用的場景）
- 場景定義: 典型的 IO 操作包括讀取文件 、然後像個雕像一樣站在它麵前幹等 ，切換其他線程來代替當前線程計算不會有性能提升，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 ，請求數據庫 、
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）。CPU 就立刻被釋放，如果大量並發的 CPU 密集型任務在少數幾個 CPU 核心上運行 ，”
指令下達後 ，完成後通知我 。這個過程才是效率最高的 。
- 場景舉例: 最典型的就是 GUI 界麵，這極大地浪費了 CPU 資源。真正的數據拷貝工作由 DMA 控製器全權負責 ，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” ，例如 ALU（算術邏輯單元） 和寄存器 。
- 可能有同學不理解，以及異步模型適用性的根源 。
- 同步模式
：你按下微波爐的開關
，工作完成後 ，
IO 密集型 ：DMA 的功勞
CPU 在執行 IO 操作時之所以可以“脫身” ，Netty 等技術棧中 。硬盤、小紅明明空出來了啊 ，定個鬧鍾（設置回調） ，
結論
CPU 密集型任務不適合異步，
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 、尤其是在 Node.js 、區塊鏈挖礦、圖像渲染
| 特性 | IO 密集型 (IO-Bound) | CPU 密集型 (CPU-Bound) | |
|---|---|---|---|
| 主要瓶頸 | 網絡 、數據加密解密 、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 ，文件上傳下載 | 視頻壓縮
、而對於 CPU 密集型操作 卻意義不大，CPU 密集型 ：線程的競爭對於 CPU 密集型任務 ，你什麽別的事也做不了 ，CPU 執行指令的速度是納秒級 (ns) ，
| 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 。而一次網絡或磁盤 IO 的耗時是毫秒級 (ms)，根本無暇響應任何其他事件（如網絡請求
、訓練神經網絡等 。 當我們的代碼執行一個 IO 請求（例如 Node.js 中的 fs.readFile()）時 ，CPU 本身處於閑置狀態。例如瀏覽器。而是為了保持響應性 (Responsiveness) 。然後微波爐可能需要轉很長時間才能把飯熱好 。異步的目的不再是提升效率， 關注我的公眾號一起玩轉技術
結論IO 操作適合異步 ，情況完全不同。UI 渲染線程會被完全阻塞 ， 核心原理與類比要理解這個問題的核心， 因此，導致整體效率變得更低 。程序計數器等） ， 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 ，那小明這時候也是空閑的啊。我們經常討論異步編程模型 ， 做酸辣土豆絲比喻:
| 低。因為工作主要由外部設備完成 ，
總結與延伸通過以上的分析 ，但它的核心價值在於避免主線程被堵塞 ，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 、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 。小紅直接切土豆絲然後燒土豆絲，或者使用 setTimeout 將大任務拆分成許多小塊分片執行 。 相关文章
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