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  • Node.js 中的事件循环机制

    一、是什么

    浏览器事件循环中,我们了解到javascript在浏览器中的事件循环机制,其是根据HTML5定义的规范来实现

    而在NodeJS中,事件循环是基于libuv实现,libuv是一个多平台的专注于异步IO的库,如下图最右侧所示:

    上图EVENT_QUEUE 给人看起来只有一个队列,但EventLoop存在6个阶段,每个阶段都有对应的一个先进先出的回调队列

    二、流程

    上节讲到事件循环分成了六个阶段,对应如下:

    • 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

    流程图如下所示:

    Node中,同样存在宏任务和微任务,与浏览器中的事件循环相似

    微任务对应有:

    • next tick queue:process.nextTick
    • other queue:Promise的then回调、queueMicrotask

    宏任务对应有:

    • timer queue:setTimeout、setInterval
    • poll queue:IO事件
    • check queue:setImmediate
    • close queue:close事件

    其执行顺序为:

    • next tick microtask queue
    • other microtask queue
    • timer queue
    • poll queue
    • check queue
    • close queue

    三、题目

    通过上面的学习,下面开始看看题目

    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')

    分析过程:

    • 先找到同步任务,输出script start

    • 遇到第一个 setTimeout,将里面的回调函数放到 timer 队列中

    • 遇到第二个 setTimeout,300ms后将里面的回调函数放到 timer 队列中

    • 遇到第一个setImmediate,将里面的回调函数放到 check 队列中

    • 遇到第一个 nextTick,将其里面的回调函数放到本轮同步任务执行完毕后执行

    • 执行 async1函数,输出 async1 start

    • 执行 async2 函数,输出 async2,async2 后面的输出 async1 end进入微任务,等待下一轮的事件循环

    • 遇到第二个,将其里面的回调函数放到本轮同步任务执行完毕后执行

    • 遇到 new Promise,执行里面的立即执行函数,输出 promise1、promise2

    • then里面的回调函数进入微任务队列

    • 遇到同步任务,输出 script end

    • 执行下一轮回到函数,先依次输出 nextTick 的函数,分别是 nextTick1、nextTick2

    • 然后执行微任务队列,依次输出 async1 end、promise3

    • 执行timer 队列,依次输出 setTimeout0

    • 接着执行 check  队列,依次输出 setImmediate

    • 300ms后,timer 队列存在任务,执行输出 setTimeout2

    执行结果如下:

    script start
    async1 start
    async2
    promise1
    promise2
    script end
    nextTick1
    nextTick2
    async1 end
    promise3
    setTimeout0
    setImmediate
    setTimeout2

    最后有一道是关于setTimeoutsetImmediate的输出顺序

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

    setImmediate(() => {
      console.log("setImmediate");
    });

    输出情况如下:

    情况一:
    setTimeout
    setImmediate

    情况二:
    setImmediate
    setTimeout

    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

    参考文献

    • https://segmentfault.com/a/1190000012258592

    本文来自博客园,作者:喆星高照,转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/houxianzhou/p/14886088.html

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