学习笔记：Node.js异步非阻塞IO与事件循环

唱唱鸽
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参考：# 「Nodejs万字进阶」一文吃透异步I/O和事件循环

参考：# Node.js理论实践之《异步非阻塞IO与事件循环》

参考：# 面试官：说说你对Node.js 的理解？优缺点？应用场景？

事件循环机制

  1. timer阶段
  2. pending callback 阶段
  3. idle prepare 阶段
  4. poll 阶段
  5. check 阶段
  6. close 阶段

  • timers(定时器)阶段：执行setTimeout和setInterval调度的回调。

  • pending callbacks(等待回调)阶段： 用于执行前一轮事件循环中被延迟到这一轮的I/O回调函数。

  • idle,prepare(闲置,准备)阶段: 只能内部使用。

  • poll(轮询)阶段：最重要的阶段，执行I/O事件回调，在适当的条件下 node 会阻塞在这个阶段。

  • check(检查)阶段：执行 setImmediate 的回调。

  • close callbacks(关闭回调)阶段：执行close事件的回调, 如套接字（socket）或句柄（handle）突然关闭;

时间循环流程

image.png

  • 在每个事件的回调执行结束后，都会查看并清空microtask queue，在下文中用【@】表示
  • microtask queue：
    • nextTick microtask queue：process.nextTick调度的回调
    • others microtask queue：比如 promise.then
  1. 进入事件循环后，首先查看并清空timers queue中是否有待调用的setTimeout和setInterval调度的回调，【@】
  2. 进入pending callbacks阶段，查看并清空poll queue中是否有前一轮时间循环中被延迟的待调用I/O回调，【@】
  3. 进入idle阶段，执行系统内部自己的任务，【@】
  4. 进入poll阶段，查看并清空poll queue中的I/O回调，【@】
  5. 进入check阶段，查看并清空check queue中是否有待调用的setImmediate调度的回调，【@】
  6. 进入close阶段，查看并清空close queue中是否有待调用的close调度的回调，【@】

非阻塞异步I/O

上文提到的poll(轮询)阶段执行的就是I/O回调。

image.png

主线程队列任务按顺序执行

  • 当遇到同步任务时，直接在主线程执行
  • 当遇到异步任务时，判断其是否为异步I/O任务
    • 如果是，则将其放入线程池中，交由I/O观察者，主线程不会被阻塞，会继续执行队列后续任务，当I/O任务完成时，会由I/O观察者将其加入队列
    • 如果不是，则将其加入队列，同样继续执行队列后续任务
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