FE EXAM

スループット(処理能力)

単位時間あたりに処理できる仕事の量(処理件数)。

INTERACTIVE VISUALIZATION
処理中の枠
完了したジョブ
並列度(同時処理数)
1
1秒で完了した件数
0
スループット
シナリオ(並列度)
ステップ1 / 5
STEP 1/5計測前(単位時間を決める)スループットを測るには、まず「どれだけの時間で数えるか」という単位時間を決めます。ここでは単位時間を 1 秒(=1000ms)とします。横軸はこの 1 秒間の時間の流れ、縦に並ぶ横棒の列(レーン)は同時に処理できる作業の本数を表します。
単位時間(1秒)#1#2#3#4L10ms1000ms時間 →
計算式
スループット = 処理件数 ÷ 時間
      (完了件数を数えてから計算します)
並列度を上げる(同時に処理できる本数を増やす)と、単位時間あたりに完了する件数が増え、スループットが大きくなります。
解説

📌
スループットとは

0秒1秒✓#1✓#2✓#3✓#41秒で4件 → 4 件/秒

スループットとは、単位時間あたりに処理できる仕事の量(処理件数)のことです。「1 秒間に何件さばけるか」「1 時間に何件処理できるか」といった、システムの全体の処理能力を表します。

身近な例で考えると、工場の生産ラインに似ています。「1 時間に製品を何個作れるか」がそのラインの能力です。レジに置きかえれば「1 分間に何人のお客さんを会計できるか」。レジ係を増やせば、同じ時間でもさばける人数が増えます。

上のツールで▶ボタンを押すと、1 秒のあいだに完了したジョブの数を数え、計算式に当てはめてスループットを求める流れを確認できます。シナリオで並列度を変えて値の違いを見比べてみましょう。

📐
計測方法

スループットは、一定時間に完了した件数を数えて、その時間で割るだけで求められます。

スループット = 処理件数 ÷ 時間

計測の手順は次のとおりです。
① 時間を区切る:どれだけの時間で数えるか(単位時間)を決める(例: 1 秒)
② 件数を数える:その間に完了したジョブの数を数える
③ 割り算:件数 ÷ 時間 で「単位時間あたりの件数」を求める

例: 1秒で8件 完了 → 8 ÷ 1 = 8 件/秒
例: 1分で120件 完了 → 120 ÷ 60 = 2 件/秒

単位は「件/秒」のほか、ネットワークなら「ビット/秒(bps)」、ディスクなら「バイト/秒」のように、扱う対象に応じて変わります。いずれも「単位時間あたりにどれだけ運べたか」という考え方は同じです。上のツールの計算式で、件数と時間から値を求める様子を確認できます。

⚖️
性能評価での重要性

システムの性能を測るとき、スループットは「全体としてどれだけさばけるか」を表す重要な指標です。これは、レスポンスタイムが表す「1 件あたりの速さ」とは別の見方になります。

2 つの指標は次のように対比できます。
レスポンスタイム:1 件の処理がどれだけ速く返るか(個人の体感)
スループット:全体で単位時間にどれだけさばけるか(処理能力)

スループットは並列化・多重化(=同時に複数の処理を走らせること)で向上します。レジ係を増やせば 1 分にさばける人数が増えるのと同じです。上のツールで並列度を 1 → 2 → 4 と上げると、件数が増えてスループットが大きくなる様子がわかります。

ただし、両者はトレードオフ(一方を立てると他方が犠牲になる関係)になることもあります。たとえば、多くの仕事をまとめて一気に流すとスループットは上がりますが、1 件ごとの順番待ちが長くなり、レスポンスタイムは悪化することがあります。どちらを優先するかは、システムの目的しだいで決めます。

練習問題

🎯
基本情報技術者 練習問題

Q1.スループットの説明として最も適切なものはどれか。
A.単位時間あたりに処理できる仕事の量(処理件数)
B.リクエストを送ってから最初の応答が返るまでの時間
C.1件の処理にかかる時間
D.ジョブを投入してから全結果が出るまでの時間
Q2.1秒間に8件のジョブを処理できたとき、スループットはいくらか。
A.0.125 件/秒
B.1 件/秒
C.8 件/秒
D.8 秒
Q3.スループットを向上させる方法として適切なものはどれか。
A.1件あたりの処理を意図的に遅くする
B.並列化・多重化で同時に処理できる数を増やす
C.単位時間を短くして件数の数え方を変える
D.リクエストの送信を遅らせる

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