Node Event Loop

Node 事件循环

浏览器中事件循环根据 HTML5 定义的规范来实现， node 中则是基于 libuv 实现， libuv 是一个跨平台的专注于异步 IO 的库

上图 EVENT_QUEUE 给人看起来只有一个队列，但 EventLoop 存在 6 个阶段，每个阶段都有对应的一个先进先出的回调队列

循环流程

node 中事件循环分成以下六个阶段

timers ，执行 setTimeout 、 setInterval 的回调
I/O callbacks ，执行延迟到下一个循环迭代的 I/O 回调，即上一轮循环中未被执行的一些 I/O 回调
idle，prepare ，闲置阶段，仅系统内部使用
poll ，轮询阶段，检索新的 I/O 事件，执行与 I/O 相关的回调， node 将在适当的时候在此阻塞
check ，检查阶段， setImmediate 回调函数在此执行
close callbacks ，关闭事件回调，如 socket.on('close', () => {})

每个阶段对应一个队列，当事件循环进入某个阶段时，将在该阶段内执行回调，直到队列耗尽或者回调的最大数量已执行，那就进行下一个处理阶段

process.nextTick

除了上述 6 个阶段，还有 process.nextTick ，他不属于事件循环中的任何一个阶段，他属于该阶段与下阶段之间的过渡，即本阶段执行结束，进入下一个阶段前，所要执行的回调，类似插队

微任务和宏任务

在 node 中，同样有宏任务与微任务的概念，与浏览器中的事件循环相似

微任务对应有

process.nextTick
Promise.then 、 queueMicrotask

宏任务对应有

timers ： setTimeout 、 setInterval
poll queue ： I/O 事件
check queue ： setImmediate
close queue ： close 事件

其执行顺序为以此先微任务，后宏任务

常见题目

async function async1() {
  console.log('async1 start')
  await async2()
  console.log('async1 end')
}

async function async2() {
  console.log('async2')
}

console.log('script start')

setTimeout(function () {
  console.log('setTimeout0')
}, 0)

setTimeout(function () {
  console.log('setTimeout2')
}, 300)

setImmediate(() => console.log('setImmediate'));

process.nextTick(() => console.log('nextTick1'));

async1();

process.nextTick(() => console.log('nextTick2'));

new Promise(function (resolve) {
  console.log('promise1')
  resolve();
  console.log('promise2')
}).then(function () {
  console.log('promise3')
})

console.log('script end')

分析过程

先找到同步任务，输出 script start
遇到第一个 setTimeout，将里面的回调函数放到 timer 队列中
遇到第二个 setTimeout，300ms 后将里面的回调函数放到 timer 队列中
遇到第一个 setImmediate ，将里面的回调函数放到 check 队列中
遇到第一个 nextTick ，将其里面的回调函数放到本轮同步任务执行完毕后执行
执行 async1 函数，输出 async1 start
执行 async2 函数，输出 async2，async2 后面的输出 async1 end 进入微任务，等待下一轮的事件循环
遇到第二个 nextTick ，将其里面的回调函数放到本轮同步任务执行完毕后执行
遇到 new Promise，执行里面的立即执行函数，输出 promise1、promise2
then 里面的回调函数进入微任务队列
遇到同步任务，输出 script end
执行下一轮回调函数，先依次输出 nextTick 的函数，分别是 nextTick1、nextTick2
然后执行微任务队列，依次输出 async1 end、promise3
执行 timer 队列，依次输出 setTimeout0
接着执行 check 队列，依次输出 setImmediate
300ms 后， timer 队列存在任务，执行输出 setTimeout2

执行结果

script start
async1 start
async2
promise1
promise2
script end
nextTick1
nextTick2
async1 end
promise3
setTimeout0
setImmediate
setTimeout2

再如以下题目

理解 process.nextTick 的优先级，还有 Promise.then 以及 setTimeout 和 setImmediate

setImmediate(() => {
  console.log('setImmediate')
})
setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout1111')
  setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout4444')
  })
  process.nextTick(() => {
    console.log('setTimeout-nextTick')
  })
})
setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout3333')
})
process.nextTick(()=> {
  console.log('nextTick-outer')
  new Promise((resolve) => {
    console.log('promise')
    resolve()
  }).then(res => {
    console.log('promise-then')
  })
  process.nextTick(() => {
    console.log('nextTick-inner')
  })
})
process.nextTick(() => {
  console.log('nextTick-2222')
})
setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout2222')
})

输出结果

nextTick-outer
promise
nextTick-2222
nextTick-inner
promise-then
setTimeout1111
setTimeout-nextTick
setTimeout3333
setTimeout2222
setImmediate
setTimeout4444

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常见题目 ​