Какие задачи относятся к I/O-bound и CPU-bound

Question

I/O-bound задачи ограничены скоростью ввода-вывода: сеть, диск, база данных. CPU-bound задачи упираются в вычисления и загрузку процессора. Для I/O-bound задач хорошо подходит асинхронность и многопоточность, а для CPU-bound — распараллеливание по процессам. Неправильный выбор подхода приводит к потере производительности.

YeaHub · Accepted Answer

Перед оптимизацией важно понять, что именно ограничивает выполнение задачи: ожидание данных или вычисления.ОпределениеI/O-bound task — задача, основное время которой уходит на ожидание операций ввода-вывода.CPU-bound task — задача, основное время которой уходит на вычисления.1) I/O-bound задачиТакие задачи:часто ждут ответа;простаивают, пока выполняется I/O.Примеры:HTTP-запросы к внешним сервисам;запросы к БД;чтение и запись файлов.Почему асинхронность помогает:пока одна операция ждёт I/O, CPU может выполнять другую.2) CPU-bound задачиТакие задачи:постоянно загружают процессор;почти не ждут внешних ресурсов.Примеры:обработка изображений;шифрование;сложные математические вычисления.Особенность Python:GIL мешает эффективно использовать CPU в потоках;поэтому применяют multiprocessing.3) Практический выбор подходаОбычно:async/await, event loop → I/O-bound;multiprocessing → CPU-bound;threading → I/O-bound (с блокирующими библиотеками).ВыводОптимизация начинается с классификации задачи. Асинхронность ускоряет I/O-bound задачи, а CPU-bound требуют параллелизма на уровне процессов.