2022-09-15Node.js00
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Node 中的 Event loop

Node 中的 Event loop 和浏览器中的不相同。

Node 的 Event loop 分为 6 个阶段,它们会按照顺序反复运行

┌───────────────────────┐
┌─>│        timers         │
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │     I/O callbacks     │
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │     idle, prepare     │
│  └──────────┬────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌──────────┴────────────┐      │   incoming:│  │         poll          │<──connections───     │
│  └──────────┬────────────┘      │   data, etc.  
│  ┌──────────┴────────────┐      └───────────────┘
│  │        check          │
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
└──┤    close callbacks    │
   └───────────────────────┘

timer

timers 阶段会执行 setTimeoutsetInterval

一个 timer 指定的时间并不是准确时间,而是在达到这个时间后尽快执行回调,可能会因为系统正在执行别的事务而延迟。

下限的时间有一个范围:[1, 2147483647] ,如果设定的时间不在这个范围,将被设置为 1。

I/O

I/O 阶段会执行除了 close 事件,定时器和 setImmediate 的回调

idle, prepare

idle, prepare 阶段内部实现

poll

poll 阶段很重要,这一阶段中,系统会做两件事情

  1. 执行到点的定时器
  2. 执行 poll 队列中的事件

并且当 poll 中没有定时器的情况下,会发现以下两件事情

  • 如果 poll 队列不为空,会遍历回调队列并同步执行,直到队列为空或者系统限制

  • 如果 poll 队列为空,会有两件事发生

    • 如果有 setImmediate 需要执行,poll 阶段会停止并且进入到 check 阶段执行 setImmediate
    • 如果没有 setImmediate 需要执行,会等待回调被加入到队列中并立即执行回调

如果有别的定时器需要被执行,会回到 timer 阶段执行回调。

check

check 阶段执行 setImmediate

close callbacks

close callbacks 阶段执行 close 事件

并且在 Node 中,有些情况下的定时器执行顺序是随机的

setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout')
}, 0)
setImmediate(() => {
  console.log('setImmediate')
})
// 这里可能会输出 setTimeout,setImmediate
// 可能也会相反的输出,这取决于性能
// 因为可能进入 event loop 用了不到 1 毫秒,这时候会执行 setImmediate
// 否则会执行 setTimeout

当然在这种情况下,执行顺序是相同的

var fs = require('fs')

fs.readFile(__filename, () => {
  setTimeout(() => {
    console.log('timeout')
  }, 0)
  setImmediate(() => {
    console.log('immediate')
  })
})
// 因为 readFile 的回调在 poll 中执行
// 发现有 setImmediate ,所以会立即跳到 check 阶段执行回调
// 再去 timer 阶段执行 setTimeout
// 所以以上输出一定是 setImmediate,setTimeout

上面介绍的都是 macrotask 的执行情况,microtask 会在以上每个阶段完成后立即执行。

setTimeout(() => {
  console.log('timer1')

  Promise.resolve().then(function() {
    console.log('promise1')
  })
}, 0)

setTimeout(() => {
  console.log('timer2')

  Promise.resolve().then(function() {
    console.log('promise2')
  })
}, 0)

// 以上代码在浏览器和 node 中打印情况是不同的
// 浏览器中一定打印 timer1, promise1, timer2, promise2
// node 中可能打印 timer1, timer2, promise1, promise2
// 也可能打印 timer1, promise1, timer2, promise2

Node 中的 process.nextTick 会先于其他 microtask 执行。

setTimeout(() => {
  console.log('timer1')

  Promise.resolve().then(function() {
    console.log('promise1')
  })
}, 0)

process.nextTick(() => {
  console.log('nextTick')
})
// nextTick, timer1, promise1

本文作者:毛超颖

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