CPU密集與IO密集型區別

CPU 密集型（I/O bound）

CPU密集型也叫計算密集型，指的是系統的硬碟、記憶體效能相對CPU要好很多，此時，系統運作大部分的狀況是CPU Loading 100%，CPU要讀/寫I/O(硬碟/記憶體)，I/O在很短的時間就可以完成，而CPU還有許多運算要處理，CPU Loading很高。

CPU密集的意思是該任務需要大量的運算，而沒有阻塞，CPU一直全速執行。CPU密集任務只有在真正的多核CPU上才可能得到加速（通過多執行緒），而在單核CPU上，無論你開幾個模擬的多執行緒該任務都不可能得到加速，因為CPU總的運算能力就那些。

CPU 使用率較高（例如:計算一些複雜的運算，邏輯處理等情況）非常多的情況下，執行緒數一般只需要設定為CPU核心數的執行緒個數就可以了。 這一型別多出現在開發中的一些業務複雜計算和邏輯處理過程中。

I/O 密集型（I/O bound）

IO密集型指的是系統的CPU效能相對硬碟、記憶體要好很多，此時，系統運作，大部分的狀況是CPU在等I/O (硬碟/記憶體) 的讀/寫操作，此時CPU Loading並不高。I/O bound的程式一般在達到效能極限時，CPU佔用率仍然較低。這可能是因為任務本身需要大量I/O操作，而pipeline做得不是很好，沒有充分利用處理器能力。

CPU 使用率較低，程式中會存在大量的 I/O 操作佔用時間，導致執行緒空餘時間很多，所以通常就需要開CPU核心數兩倍的執行緒。當執行緒進行 I/O 操作 CPU 空閒時，啟用其他執行緒繼續使用 CPU，以提高 CPU 的使用率。例如：資料庫互動，檔案上傳下載，網路傳輸等。

執行緒等待時間所佔比例越高，需要越多執行緒，啟用其他執行緒繼續使用CPU，以此提高CPU的利用率；執行緒 CPU 時間所佔比例越高，需要越少的執行緒，這一型別在開發中主要出現在一些計算業務頻繁的邏輯中。

方法一：
由於IO密集型任務執行緒並不是一直在執行任務，則應配置儘可能多的執行緒，如CPU核數*2

方法二：
IO密集型，即該任務需要大量的IO，即大量的阻塞。在單執行緒上運IO密集型的任務會導致浪費大量的CPU運算能力浪費在等待。所以在IO密集型任務中使用多執行緒可以大大的加速程式執行，即使在單核CPU上，這種加速主要就是利用了被浪費掉的阻塞時間。
IO密集型時，大部分執行緒都阻塞，故需要多配置執行緒數：
參考公式：CPU核數 /（1 - 阻係數）
比如8核CPU：8/(1 - 0．9)=80個執行緒數
阻塞係數在0.8~0.9之間

總結：

1.一個計算為主的程式（CPU密集型程式），多執行緒跑的時候，可以充分利用起所有的 CPU 核心數，比如說 8 個核心的CPU ,開8 個執行緒的時候，可以同時跑 8 個執行緒的運算任務，此時是最大效率。但是如果執行緒遠遠超出 CPU 核心數量，反而會使得任務效率下降，因為頻繁的切換執行緒也是要消耗時間的。因此對於 CPU 密集型的任務來說，執行緒數等於 CPU 數是最好的了。

2.如果是一個磁碟或網路為主的程式（IO密集型程式），一個執行緒處在 IO 等待的時候，另一個執行緒還可以在 CPU 裡面跑，有時候 CPU 閒著沒事幹，所有的執行緒都在等著 IO，這時候他們就是同時的了，而單執行緒的話此時還是在一個一個等待的。我們都知道 IO 的速度比起 CPU 來是很慢的。此時執行緒數等於CPU核心數的兩倍是最佳的。

核心執行緒數計算公式

IO密集型：核心執行緒數= CPU核數/ （1-阻塞係數）

CPU密集型：核心執行緒數= CPU核數+1

IO密集型：核心執行緒數= CPU核數*2