几品飞车|微服务全链路异步化实践( 二 )

2026-01-13

同步模式，线程数与并发成正比，并发越高对线程的消耗越多
异步模式，提高并发不需要线程增加
同步模式，系统Context Switch 次数随并发提高而快速增加
异步模式，系统Context Switch 次数明显小于同步模式
同步模式，并发超过某个临界点后，服务耗时快速上升，系统吞吐量急剧下降
异步模式，吞吐量随着并发增加，服务耗时上升速度明显低于同步模式

从而得出以下结论：

可以通过异步化微服务架构，提高相同资源配置下的服务吞吐量
随着下游平均耗时的增加，异步化带来的吞吐和耗时的提升作用减小
线程资源有限(内核、内存) ，不能无限增加来提高并发能力，异步化能极大提高系统瞬时并发能力(Scalability)

结论分析：

高并发下同步模型大量线程在内核态度/用户态、不同CPU 核之间进行切换， Context Switch 增加，系统性能下降
下游平均耗时增加时，系统CPU 繁忙程度降低， Context Switch 对性能系统影响下降

3. 异步模型探索3.1 阻塞与非阻塞在操作系统中，线程是CPU 调度的基本单位；阻塞调用是指发起调用后，线程进入阻塞状态(让出CPU) ，直到获得结果或异常返回；非阻塞调用是指不等待结果，调用不阻塞线程直接返回。

几品飞车|微服务全链路异步化实践

3.2 同步与异步同步和异步关注的是消息通信机制；同步就是在发起调用后就得到返回结果(未必是完整结果) ，也就是由调用者主动等待结果；异步则是调用在发出之后直接返回，通过信号通知、回调函数处理来通知结果。

几品飞车|微服务全链路异步化实践

几品飞车|微服务全链路异步化实践

几品飞车|微服务全链路异步化实践

几品飞车|微服务全链路异步化实践

几品飞车|微服务全链路异步化实践

3.3 四种IO 模型非IO 系统调用层面，阻塞/非阻塞和同步/异步基本是同义词；在IO 系统调用层面，同步/异步和阻塞/非阻塞有以下组合：

同步阻塞调用，线程同步等待阻塞调用结果
同步非阻塞调用，线程通过轮训获取非阻塞调用结果
异步阻塞调用， IO 事件阻塞， IO 操作不阻塞
异步非阻塞调用，调用立即返回，信号/回调处理结果

几品飞车|微服务全链路异步化实践

我们通过一个简单的客户端来介绍四种IO 模型的代码写法：

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同步阻塞IO

几品飞车|微服务全链路异步化实践

非同步阻塞IO

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