Node.js 中的事件迴圈機制
一、是什麼
在瀏覽器事件迴圈中，我們瞭解到javascript在瀏覽器中的事件迴圈機制，其是根據HTML5定義的規範來實現
而在NodeJS中，事件迴圈是基於libuv實現，libuv是一個多平臺的專注於非同步IO的庫，如下圖最右側所示：
上圖EVENT_QUEUE給人看起來只有一個佇列，但EventLoop存在6個階段，每個階段都有對應的一個先進先出的回撥佇列
二、流程
上節講到事件迴圈分成了六個階段，對應如下：
- timers階段：這個階段執行timer（setTimeout、setInterval）的回撥
- 定時器檢測階段(timers)：本階段執行 timer 的回撥，即 setTimeout、setInterval 裡面的回撥函式
- I/O事件回撥階段(I/O callbacks)：執行延遲到下一個迴圈迭代的 I/O 回撥，即上一輪迴圈中未被執行的一些I/O回撥
- 閒置階段(idle, prepare)：僅系統內部使用
- 輪詢階段(poll)：檢索新的 I/O 事件;執行與 I/O 相關的回撥（幾乎所有情況下，除了關閉的回撥函式，那些由計時器和 setImmediate() 排程的之外），其餘情況 node 將在適當的時候在此阻塞
- 檢查階段(check)：setImmediate() 回撥函式在這裡執行
- 關閉事件回撥階段(close callback)：一些關閉的回撥函式，如：socket.on('close', ...)
每個階段對應一個佇列，當事件迴圈進入某個階段時, 將會在該階段內執行回撥，直到佇列耗盡或者回調的最大數量已執行, 那麼將進入下一個處理階段
除了上述6個階段，還存在process.nextTick，其不屬於事件迴圈的任何一個階段，它屬於該階段與下階段之間的過渡, 即本階段執行結束, 進入下一個階段前, 所要執行的回撥，類似插隊
流程圖如下所示：
在Node中，同樣存在巨集任務和微任務，與瀏覽器中的事件迴圈相似
微任務對應有：
- next tick queue：process.nextTick
- other queue：Promise的then回撥、queueMicrotask
巨集任務對應有：
- timer queue：setTimeout、setInterval
- poll queue：IO事件
- check queue：setImmediate
- close queue：close事件
其執行順序為：
- next tick microtask queue
- other microtask queue
- timer queue
- poll queue
- check queue
- close queue
三、題目
通過上面的學習，下面開始看看題目
asyncfunctionasync1(){
console.log('async1start')
awaitasync2()
console.log('async1end')
}
asyncfunctionasync2(){
console.log('async2')
}
console.log('scriptstart')
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'));
newPromise(function(resolve){
console.log('promise1')
resolve();
console.log('promise2')
}).then(function(){
console.log('promise3')
})
console.log('scriptend')
分析過程：
-
先找到同步任務，輸出script start
-
遇到第一個 setTimeout，將裡面的回撥函式放到 timer 佇列中
-
遇到第二個 setTimeout，300ms後將裡面的回撥函式放到 timer 佇列中
-
遇到第一個setImmediate，將裡面的回撥函式放到 check 佇列中
-
遇到第一個 nextTick，將其裡面的回撥函式放到本輪同步任務執行完畢後執行
-
執行 async1函式，輸出 async1 start
-
執行 async2 函式，輸出 async2，async2 後面的輸出 async1 end進入微任務，等待下一輪的事件迴圈
-
遇到第二個，將其裡面的回撥函式放到本輪同步任務執行完畢後執行
-
遇到 new Promise，執行裡面的立即執行函式，輸出 promise1、promise2
-
then裡面的回撥函式進入微任務佇列
-
遇到同步任務，輸出 script end
-
執行下一輪迴到函式，先依次輸出 nextTick 的函式，分別是 nextTick1、nextTick2
-
然後執行微任務佇列，依次輸出 async1 end、promise3
-
執行timer 佇列，依次輸出 setTimeout0
-
接著執行 check 佇列，依次輸出 setImmediate
-
300ms後，timer 佇列存在任務，執行輸出 setTimeout2
執行結果如下：
scriptstart
async1start
async2
promise1
promise2
scriptend
nextTick1
nextTick2
async1end
promise3
setTimeout0
setImmediate
setTimeout2
最後有一道是關於setTimeout與setImmediate的輸出順序
setTimeout(()=>{
console.log("setTimeout");
},0);
setImmediate(()=>{
console.log("setImmediate");
});
輸出情況如下：
情況一：
setTimeout
setImmediate
情況二：
setImmediate
setTimeout
分析下流程：
- 外層同步程式碼一次性全部執行完，遇到非同步API就塞到對應的階段
- 遇到
setTimeout，雖然設定的是0毫秒觸發，但實際上會被強制改成1ms，時間到了然後塞入times階段 - 遇到
setImmediate塞入check階段 - 同步程式碼執行完畢，進入Event Loop
- 先進入
times階段，檢查當前時間過去了1毫秒沒有，如果過了1毫秒，滿足setTimeout條件，執行回撥，如果沒過1毫秒，跳過 - 跳過空的階段，進入check階段，執行
setImmediate回撥
這裡的關鍵在於這1ms，如果同步程式碼執行時間較長，進入Event Loop的時候1毫秒已經過了，setTimeout先執行，如果1毫秒還沒到，就先執行了setImmediate
參考文獻
- https://segmentfault.com/a/1190000012258592