NodeJS事件循环

Node.js的异步模型

核心：Node.js是单线程的，但它底层借助libuv库实现的事件循环，实现了高效的非阻塞I/O；

• 单线程：是指执行Javascript的代码的主线程是单线程的，这避免了多线程中令人头痛的资源竞争和状态同步问题
• 非阻塞I/O：当你发起一个读取文件或者网络请求的异步操作时，主线程不会傻等，而是继续执行后续代码。当操作完成时，对应的回调函数会被放置到任务队列中等待执行。
• 事件循环：它是一个while（true）死循环，负责不断地检查各个任务队列，并从中取出回调函数放到调用栈中执行。它是连接异步操作结果和Javascript回调的桥梁

事件循环的6大阶段

Node.js的事件循环分为多个阶段，每个阶段都有自己的任务队列。

• timers阶段（定时器阶段）：执行setTimeout，setInterval中到期的回调；延迟时间并不是精确的，它只是表示回调被尽早执行的毫秒数。如果时间循环正阻塞在poll阶段，定时器回调可能会被延迟执行。
• Pending Callback阶段
• Idle，prepare阶段，Node.js内部阶段
• Poll(轮询阶段)：
  • 获取新的I/O事件：执行几乎所有的I/O回调（除定时器回调，关闭回调，setImmediate（））
  • 处理轮询队列：如果poll队列不为空，事件循环会同步执行队列里的回调，直到队列被清空或达到系统上限。
  • 等待事件：如果po队列为空，他会检查是否有setImmediate（）任务
    • 如果有，则结束poll阶段，进入check阶段
    • 如果没有，则阻塞在此阶段，等待新的I/O事件到来，然后等待新的I/O事件的到来，然后立即执行其回调。
• check（检查阶段）：专门执行setImmediate的回调，setImmediate是一个特殊的异步API，他的回调会在poll阶段结束后立即执行
• close callbacks（关闭回调阶段）：执行一些关闭事件的回调，例如socket.on('close',...)

任务优先级：微任务和宏任务

除了上述阶段中的任务（可统称为宏任务，如setTimeout，setImmediate，I/O），Node.js中还有微任务。微任务在每个阶段完成后都会被执行，优先级非常高

• 宏任务：setTimeout，setInterval，setImmediate，I/O操作
• 微任务
  • process.nextTick()：这是Node.js中优先级最高的微任务，它会在当前操作完成后，立即执行，甚至比Promise的回调还要早
  • Promise的回调：优先级仅次于process.nextTick

  核心执行规则：

  在一个阶段执行完毕之后，事件循环并不会直接进入下一个阶段，而是会先去清空所有的微任务队列（先清空所有的process.nextTick()，再清空所有的Promise），之后才会进入下一个阶段。