什么是CPU密集型、IO密集型?以及俩的区别?
IO密集型(I/O bound)
IO密集型指的是系统的CPU性能相对硬盘、内存要好很多,此时的系统运作,大部分都是CPU在等I/O(硬盘/内存)的读写操作,对CPU的利用、占有率较差,没有充分的利用处理器能力。
CPU密集型
CPU密集型也叫计算密集型,指的是系统的硬盘、内存性能相对CPU要好很多,此时系统大部分时间都在用来计算、逻辑判断等CPU动作。CPU密集型的程序一般而言CPU占用率很高,可能是因为任务本身不太需要访问I/O设备,也可能是因为程序是多线程实现因此屏蔽掉了等待I/O的时间。
CPU密集型 vs IO密集型
可以把任务分为计算密集型和IO密集型。
计算密集型任务的特点是要进行大量的计算,消耗CPU资源,比如计算圆周率、对视频进行高清解码等等,全靠CPU的运算能力。这种计算密集型任务虽然也可以用多任务完成,但是任务越多,花在任务切换的时间就越多,CPU执行任务的效率就越低,所以,要最高效地利用CPU,计算密集型任务同时进行的数量应当等于CPU的核心数。
计算密集型任务由于主要消耗CPU资源,因此,代码运行效率至关重要。Python这样的脚本语言运行效率很低,完全不适合计算密集型任务。对于计算密集型任务,最好用C语言编写。
第二种任务的类型是IO密集型,涉及到网络、磁盘IO的任务都是IO密集型任务,这类任务的特点是CPU消耗很少,任务的大部分时间都在等待IO操作完成(因为IO的速度远远低于CPU和内存的速度)。对于IO密集型任务,任务越多,CPU效率越高,但也有一个限度。常见的大部分任务都是IO密集型任务,比如Web应用。
IO密集型任务执行期间,99%的时间都花在IO上,花在CPU上的时间很少,因此,用运行速度极快的C语言替换用Python这样运行速度极低的脚本语言,完全无法提升运行效率。对于IO密集型任务,最合适的语言就是开发效率最高(代码量最少)的语言,脚本语言是首选,C语言最差。
总之,计算密集型程序适合C语言多线程,I/O密集型适合脚本语言开发的多线程。