异步 IO 的好处

上篇文章中，分析了几种任务处理模型：单线程阻塞 IO、多线程非阻塞 IO 和单线程非阻塞 IO 的性能，并画出了简单的流程图。
同时，为了简化理解，在场景模拟中给出了一个限定条件：请求分析、IO 读取和响应处理的耗时各位 1ms，那这个设定是不是合理的呢？

IO类型和花费的CPU时钟周期.png
上图展示了不同的 IO 操作所占用的 CPU 时钟周期，在计算机中，CPU 的运算速度最快，以其的运算速度为基准，时钟周期为1。其次是一级缓存、二级缓存和内存，硬盘和网络最慢，它们所花费的时钟周期和内存所花费的时钟周期差距在五位数以上，更不用提跟 CPU 和一级缓存、二级缓存的差距了。
注：CPU 时钟周期的计算公式为：

CPU 时钟周期 = 1s / CPU 主频

因此，我们在场景模拟中的限定是有问题的：CPU 运算的时间其实远远小于数据库 IO 读写的时间，正确的流程图应该像这样：

请求流程.png

如果采用阻塞式的 IO，CPU 将空闲相当长的时间等待 IO 操作完成，性能浪费严重。在这个模型下，如果进行 IO 操作 A 花费是时间为 M，进行 IO 操作 B 花费的时间为 N，那么在 IO 上花费的时间就为 （M + N + ...）。可见，同步式（阻塞式）IO 的代价是十分昂贵的。

分布式 IO

前面说到，阻塞式 IO 的代价是昂贵的，对于分布式架构而言，阻塞式 IO 的代价更加昂贵，先看下面两个流程图：

非分布式 IO.png 分布式IO.png

当网站越来越大，我们就会引入静态资源 CDN、服务器集群和数据库集群，这就构成了一分布式的 IO，相比于将所有的资源放在一台服务器上，分布式 IO 增加了一层网络请求和磁盘读写（可以从花费 CPU 时钟周期的角度看），这种情况下如果还采用阻塞式 IO，其代价将会大的让别的男人伤心。

异步 IO 的好处

对于异步 IO 来说，情况就好得多，还是以上面 A 和 B 两个 IO 操作为例，如果采用异步 IO，那么在 IO 操作上的耗时就为 MAX（M，N，...），相比于阻塞式 IO，其代价简直小的让别的男人开心。
在并发量较小的情况下，阻塞式 IO 和异步 IO 的差距可能不是那么明显，但随着并发量的增加，异步 IO 的优势将会越来越大，吞吐率和性能上的差距也会越来越明显。

完。