文档章节

同步、异步、多线程与事件型综述

invictus_lee
 invictus_lee
发布于 2014/06/24 11:40
字数 1065
阅读 28
收藏 1

首先要了解什么是阻塞和阻塞式IO。
线程在执行中如果遇到磁盘读写或网络通信(统称IO操作),通常要耗费较长的时间,这时操作系统会剥夺此线程的CPU控制权,使其暂停执行,同时将资源让给其他的工作线程,这种线程调度方式称为阻塞。当IO操作完毕时,操作系统将这个线程的阻塞状态解除,恢复其对CPU的控制权,令其继续执行。这种IO模式就是同步式IO或阻塞式IO。

其次是了解什么是异步IO。
相应地,异步IO即非阻塞式IO则针对所有IO操作不采用阻塞的策略。当线程遇到IO操作时,不会以阻塞的方式等待IO操作的完成或数据的返回,而只是将IO请求发送给操作系统,继续执行下一条语句。当操作系统完成IO操作时,以事件的形式通知执行IO操作的线程,线程会在特定时候处理这个事件。为了处理异步IO,线程必须有事件循环,不断地检查有没有未处理的事件,依次予以处理。

阻塞模式下,一个线程只能处理一项任务,要想提高吞吐量必须通过多线程。而非阻塞模式下,一个线程永远在执行计算操作,这个线程所使用的CPU核心利用率永远是100%,IO以事件的方式通知。在阻塞模式下,多线程往往能提高系统吞吐量,因为一个线程阻塞时还有其他线程在工作,多线程可以让CPU资源不被阻塞中的线程浪费。而在非阻塞模式下,线程不会被IO阻塞,永远在利用CPU。多线程带来的好处仅仅是在多核CPU的情况下利用更多的核,而Node.js的单线程也能带来同样的好处。这就是为什么Node.js使用了单线程、非阻塞的事件编程模式。

单线程事件驱动的异步式IO比传统的多线程阻塞式IO究竟好在哪里呢?简而言之,异步式IO就是少了多线程的开销。对操作系统来说,创建一个线程的代价比较昂贵,需要给它分配内存、列入调度,同时在线程切换的时候还要执行内存换页,CPU的缓存被清空,切换回来的时候还要重新从内存中读取信息,破坏了数据的局部性。
 
当然,异步式编程的缺点在于不符合人们一般的程序设计思维,容易让控制流变得晦涩难懂,给编码和调试都带来不小的困难。习惯传统编程模式的开发者在刚刚接触到大规模的异步式应用时往往会无所适从,但慢慢习惯以后会好很多。尽管如此,异步式编程还是较为困难,不过可喜的是现在已经有了不少专门解决异步式编程问题的库(如async)。

同步IO与异步IO的比较
——————————————————————————————————————————————————————————————————
同步IO                                                                           异步IO
——————————————————————————————————————————————————————————————————
利用多线程提高吞吐量                                              单线程即可实现高吞吐量
通过时间片分割和线程调度利用多核CPU             通过功能划分利用多核CPU
需要由OS调度多线程使用多核CPU                        可以将单进程绑定到单核CPU
难以充分利用CPU资源                                             可以充分利用CPU资源
内存轨迹大,数据局部性弱                                     内存轨迹小,数据局部性强
符合线性的编程思维                                                 不符合传统编程思维

——————————————————————————————————————————————————————————————————

基于多线程的模型也有相应的解决方案,如轻量级线程等。事件驱动的单线程异步模型与多线程同步模型到底谁更好是一件非常有争议的事情,因为尽管消耗资源,后者的吞吐率并不比前者低。 

本文转载自:http://blog.csdn.net/chszs/article/details/8867174

共有 人打赏支持
上一篇: 一致性哈希算法
下一篇: A*算法
invictus_lee
粉丝 1
博文 141
码字总数 21423
作品 2
徐汇
程序员
私信 提问
同步、异步、多线程与事件型综述

版权声明:本文为博主chszs的原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/chszs/article/details/8867174 同步、异步、多线程与事件型综述作者:chszs,转载需注明。博客主页:...

chszs
2013/04/29
0
0
常驻内存型 PHP 框架--easySwoole

EasySwoole 是一款基于Swoole Server 开发的常驻内存型PHP框架,专为API而生,摆脱传统PHP运行模式在进程唤起和文件加载上带来的性能损失。EasySwoole 高度封装了Swoole Server 而依旧维持S...

easySwoole
2017/11/07
437
1
Java 垃圾回收机制 和并发

Java 垃圾回收机制 并发、并行、同步、异步、多线程的区别?并发:同一时间段有几个程序都处于已经启动到运行完毕之间,并且这几个程序都在同一个处理机上运行,并发的两种关系是同步和互斥;...

miaojiangmin
09/16
0
0
服务器两种高效的并发模式

一、并发编程与并发模式 并发编程主要是为了让程序同时执行多个任务,并发编程对计算精密型没有优势,反而由于任务的切换使得效率变低。如果程序是IO精密型的,则由于IO操作远没有CPU的计算速...

翼动动空
2016/09/22
118
0
WCF技术剖析之十一:异步操作在WCF中的应用(上篇)

按照操作执行所需的资源类型,我们可以将操作分为CPU绑定型(CPU Bound)操作和I/O绑定型(I/O Bound)操作。对于前者,操作的执行主要利用CPU进行密集的计算,而对于后者,大部分的操作处理...

长平狐
2012/09/04
76
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

基于vue2定义自己的图表echart组件

先安装echarts cnpm i echarts -S,然后定义父组件 <template> <div> <echarts :option="echartOpion"></echarts> </div></template><script> import echarts from './e......

莫沫达
11分钟前
1
0
详解CSS的Flex布局

本文由云+社区发表 Flex是Flexible Box 的缩写,意为"弹性布局",是CSS3的一种布局模式。通过Flex布局,可以很优雅地解决很多CSS布局的问题。下面会分别介绍容器的6个属性和项目的6个属性。每...

腾讯云加社区
23分钟前
2
0
一些感想

人生的意义是什么 不知不觉已人到中年,其实上学的时候经常会思考这些问题————大概是因为闲,大学毕业参加工作经历的事情越来越多,反而不会去想这些缥缈的事情了,也许是因为最近看了一...

looqy
23分钟前
2
0
迭代器模式 Iterator 行为型 设计模式(二十)

  在计算机中,Iterator意为迭代器,迭代有重复的含义,在程序中,更有“遍历”的含义      如果给定一个数组,我们可以通过for循环来遍历这个数组,这种遍历就叫做迭代      对于...

SEOwhywhy
32分钟前
3
0
【 58沈剑 架构师之路】InnoDB,5项最佳实践,知其所以然

缓存讲了一个月《缓存架构,一篇足够》。今天,开始写数据库。 第一篇,说说MySQL两个最常用的存储引擎,MyISAM和InnoDB。照自己的理解,把一些知识点总结出来,不只说知识点,多讲“为什么”...

张锦飞
34分钟前
4
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部