一文讲清楚node.js事件循环机制

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node.js事件循环机制

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  • timers阶段:这个阶段执行timer(setTimeout、setInterval)的回调
  • 定时器检测阶段(timers):本阶段执行 timer 的回调,即 setTimeout、setInterval 里面的回调函数
  • I/O事件回调阶段(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
  • 闲置阶段(idle, prepare):仅系统内部使用
  • 轮询阶段(poll):检索新的 I/O 事件;执行与 I/O 相关的回调(几乎所有情况下,除了关闭的回调函数,那些由计时器和 setImmediate() 调度的之外),其余情况 node 将在适当的时候在此阻塞
  • 检查阶段(check):setImmediate() 回调函数在这里执行
  • 关闭事件回调阶段(close callback):一些关闭的回调函数,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, 将会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, 那么将进入下一个处理阶段

除了上述6个阶段,还存在process.nextTick,其不属于事件循环的任何一个阶段,它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 1.先console.log('script start'),输出script start,setTimeout放进宏任务,setImmediate放到check队列

2.执行async1(),输出async1 start',

3.然后执行async2(),输出async2

4.async1 end进入微任务队列,然后执行promise的同步,输出promise1,然后再输出promise2

5.promise3 进入微任务队列,执行同步任务,输出script end

6.执行微任务,输出async1 endpromise3,等待下一轮的事件循环

7.process.nextTick是在下一轮事件循环开启,输出nextTick1nextTick2

8.执行setImmediate,输出setImmediate

9.执行宏任务,输出setTimeout0setTimeout2

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')
setTimeout(() => { console.log("setTimeout"); }, 0); 
setImmediate(() => { console.log("setImmediate"); });

这两个的输出结果是不确定的,有可能是先setTimeout后setImmediate或者是先setImmediate后setTimeout

setImmediate是node.js独有的

分析下流程:

  • 外层同步代码一次性全部执行完,遇到异步API就塞到对应的阶段
  • 遇到setTimeout,虽然设置的是0毫秒触发,但实际上会被强制改成1ms,时间到了然后塞入times阶段
  • 遇到setImmediate塞入check阶段
  • 同步代码执行完毕,进入Event Loop
  • 先进入times阶段,检查当前时间过去了1毫秒没有,如果过了1毫秒,满足setTimeout条件,执行回调,如果没过1毫秒,跳过
  • 跳过空的阶段,进入check阶段,执行setImmediate回调

这里的关键在于这1ms,如果同步代码执行时间较长,进入Event Loop的时候1毫秒已经过了,setTimeout先执行,如果1毫秒还没到,就先执行了setImmediate