[換個(gè)地方發(fā)]請(qǐng)教大牛：異步io的優(yōu)點(diǎn)究竟在哪

xxxxxxxp

在考慮服務(wù)器通訊模型的問(wèn)題，究竟何種情況下異步io模型相對(duì)同步io模型有較大的優(yōu)勢(shì)？原因是什么？是同步io為了應(yīng)付大并發(fā)量必須派生大量線(xiàn)程導(dǎo)致上下文切換過(guò)多造成的嗎（似乎有些場(chǎng)景并不能完全證明這點(diǎn)）？

Note：
我問(wèn)的不是阻塞模型和非阻塞模型，網(wǎng)上很多對(duì)同步、異步io模型比較的文章實(shí)際都是在說(shuō)阻塞和非阻塞的事。

folklore

同步IO模型比較簡(jiǎn)單， 異步IO，看起來(lái)不錯(cuò)，實(shí)際上用起來(lái)，還是多線(xiàn)（進(jìn)）程+同步+同步IO比較好。

個(gè)人理解，我實(shí)在想不到現(xiàn)在在什么情況下非要用異步IO不可

starwing83

回復(fù) 1# xxxxxxxp


    這個(gè)解釋起來(lái)還真不是一句兩句的問(wèn)題。從操作系統(tǒng)到用戶(hù)層技術(shù)，從線(xiàn)程到協(xié)程，從網(wǎng)絡(luò)到服務(wù)器。說(shuō)起來(lái)可麻煩了。而且也不好給一個(gè)概括的說(shuō)法。

首先你得知道什么是異步IO。其實(shí)有時(shí)候它們的區(qū)別并不明顯，特別是當(dāng)你引入?yún)f(xié)程作為設(shè)計(jì)架構(gòu)的時(shí)候。

表面上說(shuō)異步IO在邏輯進(jìn)行的時(shí)候不需要等待IO完成，可以啟動(dòng)IO之后直接繼續(xù)執(zhí)行邏輯，在IO結(jié)束以后得到通知。不過(guò)說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，現(xiàn)在很多異步是用同步+poll做出來(lái)的效果。真正的異步IO（aio，SIGIO）目前應(yīng)用較少。你說(shuō)的啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程在后頭等其實(shí)也是根正苗紅的異步IO。

操作系統(tǒng)內(nèi)部的IO都是異步的——因?yàn)樘幚碇袛嘁�快�?zhǔn)狠，不能老拖著。問(wèn)題似乎在于接口不好設(shè)計(jì)。我個(gè)人覺(jué)得回調(diào)什么的可能是最好的選擇了。

總而言之，異步IO相比同步來(lái)說(shuō)其實(shí)沒(méi)什么差別，因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)基本上沒(méi)有什么同步IO了。你就算全都是阻塞的寫(xiě)的，你CPU也飚不到100%，因?yàn)樵谀愕却�的時(shí)候，CPU會(huì)把控制權(quán)切給別人，這種行為本質(zhì)上就是異步的了。所以，如果非要說(shuō)的話(huà)，用異步IO，可以完全利用CPU資源（雖然同步其實(shí)也做得到這點(diǎn)）。

gvim

類(lèi)比 鎖。
切換開(kāi)銷(xiāo)大而事件發(fā)生時(shí)間短的時(shí)候用自旋鎖，相反，互斥鎖。
切換開(kāi)銷(xiāo)大而事件發(fā)生時(shí)間短的時(shí)候用同步io，相反，異步。

sqfasd

我可以對(duì)樓上提出不同意見(jiàn)嗎，沒(méi)有惡意，希望別以為我在攻擊你。
你說(shuō)了那么多，卻沒(méi)有提及真正的同步并發(fā)需要多線(xiàn)程或進(jìn)程，帶來(lái)的上下文切換會(huì)影響效率，這才是問(wèn)題的關(guān)鍵

gvim

什么程度是大，什么程度是短，你的應(yīng)用測(cè)試之后說(shuō)了算。

sqfasd

不好意思，gvim大人，我用手機(jī)發(fā)帖，不能引用，我剛才是對(duì)3樓說(shuō)的，回帖太慢，被您搶先了

xxxxxxxp

回復(fù) 2# folklore

但nginx對(duì)apache（某版本之前）的性能優(yōu)勢(shì)在某些場(chǎng)景下是巨大的，apache會(huì)在大并發(fā)量情況下自己派發(fā)進(jìn)程，我們的有些實(shí)驗(yàn)中，這種行為會(huì)傷害性能


   

gvim

回復(fù) 7# sqfasd


    好吧，對(duì)你這種堅(jiān)持手機(jī)發(fā)帖減小碳排放的行為表示十分滴支持

windoze

單純說(shuō)原理可能觀(guān)點(diǎn)分歧會(huì)很多，其實(shí)從現(xiàn)象看更直觀(guān)。
一個(gè)無(wú)責(zé)任測(cè)評(píng)：
機(jī)器配置：E5649*6+64G內(nèi)存，使用一塊Intel千兆網(wǎng)卡（其它配置和我們討論的問(wèn)題沒(méi)什么關(guān)系，忽略），機(jī)器中未運(yùn)行其它高負(fù)載程序。

（1）自己寫(xiě)的采用異步模式的搜索服務(wù)器（源代碼在https://github.com/windoze/Argos），啟動(dòng)8個(gè)worker thread
（2）Tomcat+Solr，啟動(dòng)100個(gè)thread
用ab -c 100測(cè)試，（1）的CPU占用率約780%，（2）的CPU占用率只有27%；
增加（2）的thread數(shù)，情況略有改善，最高達(dá)到40%左右；但當(dāng)thread數(shù)超過(guò)500時(shí)，性能開(kāi)始下降，CPU占用率也開(kāi)始下降，與此同時(shí)，Top中顯示的System CPU占用率一直居高不下，最高時(shí)超過(guò)30%。

當(dāng)然，以上測(cè)試并不能說(shuō)明異步IO本身有性能優(yōu)勢(shì)，只能說(shuō)明大量的thread/process在高負(fù)載情況下會(huì)導(dǎo)致性能下降。
但問(wèn)題的關(guān)鍵是，如果你不用非阻塞式IO或者異步IO，你就沒(méi)辦法用少量的thread/process去處理大量的并發(fā)。