CPU密集型 vs IO密集型

CPU密集型（CPU-bound）
CPU密集型线程的作用是进行无阻塞的逻辑运算的线程。比如：RPG游戏中的游戏逻辑服务器(也叫地图服务器)里面的主逻辑线程，这个主逻辑线程需要进行大量的无阻塞的逻辑处理。当被操作系统内核调度的时候，这个线程就在给定的CPU执行时间内进行无阻塞的操作。如果这个游戏逻辑服务器还创建更多的线程来进行逻辑操作的话，这样的行为是得不尝失的。因为，本进程的线程越多，而本进程获取的CPU执行时间又是固定的，导致了进程内每个线程的执行时间很短。所以，像游戏逻辑服务器中的线程应该属于CPU密集型线程。所以线程不宜过多。

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，系统运作大部分的状况是CPU Loading 100%，CPU要读/写I/O(硬盘/内存)，I/O在很短的时间就可以完成，而CPU还有许多运算要处理，CPU Loading很高。

在多重程序系统中，大部份时间用来做计算、逻辑判断等CPU动作的程序称之CPU bound。例如一个计算圆周率至小数点一千位以下的程序，在执行的过程当中绝大部份时间用在三角函数和开根号的计算，便是属于CPU bound的程序。

CPU bound的程序一般而言CPU占用率相当高。这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。

IO密集型（I/O bound）
IO密集型线程是针对于IO操作比CPU计算操作占用更多的CPU时间来说的。比如:数据库服务器，这个服务器中的线程的职责就是进行阻塞的IO操作。当线程因为IO阻塞而进入阻塞状态后，该线程的调度被操作系统内核立即停止，不再占用CPU时间片段，而其他IO线程能立即被操作系统内核调度，等IO阻塞操作完成后，原来阻塞状态的线程重新变成就绪状态，而可以被操作系统调度。所以，像数据库服务器中的IO密集型线程来说，线程的数量就应该适量的多点。

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，系统运作，大部分的状况是CPU在等I/O (硬盘/内存) 的读/写操作，此时CPU Loading并不高。

I/O bound的程序一般在达到性能极限时，CPU占用率仍然较低。这可能是因为任务本身需要大量I/O操作，而pipeline做得不是很好，没有充分利用处理器能力。

CPU密集型 vs IO密集型
我们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。

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