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  • 关闭的回调函数
  • setImmediate vs process.nextTick
  • process.nextTick VS 微任务
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  2. NodeJs

node事件循环

tags: Nodejs Created time: June 25, 2022 11:50 AM emoji: https://nodejs.org/static/images/favicons/favicon.png

   ┌───────────────────────────┐
┌─>│           timers          │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │     pending callbacks     │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │       idle, prepare       │
│  └─────────────┬─────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌─────────────┴─────────────┐      │   incoming:   │
│  │           poll            │<─────┤  connections, │
│  └─────────────┬─────────────┘      │   data, etc.  │
│  ┌─────────────┴─────────────┐      └───────────────┘
│  │           check           │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
└──┤      close callbacks      │
   └───────────────────────────┘

nodejs中的事件循环有6个阶段,每个阶段都有一个FIFO队列来执行回调,直到队列为空或达到最大回调限制,则进入下一阶段。

每个阶段作用

  • 定时器:执行已经被 setTimeout() 和 setInterval() 的调度回调函数。

  • 待定回调:执行上个事件循环未执行都回调

  • idle,prepare:系统内部使用

  • 轮询:检索新的I/O事件,执行I/O事件,nodejs会在此阶段适当地停留(阻塞)。

  • 检查: 执行setImmediate回调

  • 关闭的回调函数:一些关闭的回调函数,如:socket.on('close', ...)。

重要阶段

定时器

定时器阶段nodej会给定时器设定一个阀值,当指定一段时间间隔之后,定时器回调会尽快执行,但是这也可能会被其他回调阻塞,也就是说定时器回调真正的执行时间可能晚于用户所设置的时间。

定时器何时执行取决于轮询阶段。轮询阶段存在一个队列,当队列为空时,轮询机制会检查是否有定时器到达阀值,并回到定时器阶段来执行到达阀值的定时器回调。当定时器到达阀值时,假如轮询队列中仍有回调,那么定时器回调将会被延迟执行,直到队列为空。

轮询

轮询 阶段有两个重要的功能:

  1. 计算应该阻塞和轮询 I/O 的时间。

  2. 然后,处理 轮询 队列里的事件。

当事件循环到达轮询阶段时有这几种情况:

  • 轮询队列不为空:事件循环将循环访问回调队列并同步执行它们,直到队列已用尽,或者达到了与系统相关的硬性限制。

  • 轮询接口为空

    • setImmediate被调度,则事件循环进入下一阶段-检查阶段来执行回调。

    • 检查到达阀值的定时器,并回到定时器阶段来执行这些定时器(详情见定时器阶段)

    • 等待回调被加入到队列中执行。为了避免长时间阻塞事件循环,nodejs会有一个最大值,当到达最大值时则进入下一阶段。

检查阶段

轮询队列为空并回调已使用 setImmediate()调度过或者轮询达到最大值,则事件循环会从轮询阶段进入到检查阶段。setImmediate()回调都将在此阶段执行。

关闭的回调函数

执行 socket 的 close 事件回调

setImmediate vs process.nextTick

任何时候在给定的阶段中调用 process.nextTick(),那么 process.nextTick() 的回调将在事件循环进入下一阶段之前执行,而setImmediate则会固定在检查阶段执行。

process.nextTick回调执行比setImmediate更快,不要被名字误导了。

process.nextTick VS 微任务

Promise对象的回调函数,会进入异步任务里面的"微任务队列"(microtaskQueue),process.nextTick回调会进入nextTickQueue 中,并且微任务队列追加在process.nextTick队列的后面,也就是说process.nextTick回调总是比Promise回调执行地早。

Promise.resolve().then(() => console.log(1));
process.nextTick(() => console.log(2));
// 2 1

总结

综上所述,一般情况下nodejs中异步API执行的先后顺序。

process.nextTick() > microtask > setImmediate() > setTimeout()

事实上以上顺序并不一定准确,例如setTimeout和setImmediate。

如果在主模块中直接执行,那么两者的执行顺序并不确定

setTimeout(() => {
  console.log("setTimeout");
});
setImmediate(() => {
  console.log("setImmediate1");
});

// setImmediate1
// setTimeout
// 也可能是
// setTimeout
// setImmediate1

但是如果你在一个I/O周期内执行,那么就肯定是setImmediate先执行

const fs = require("fs");
fs.stat("./xxx", () => {
  setTimeout(() => {
    console.log("setTimeout");
  }, 0);
  setImmediate(() => {
    console.log("setImmediate1");
  });
});
// setImmediate1
// setTimeout

这是因为在主模块执行到代码时,并不能确定事件循环执行到哪个阶段了,加入定时器阶段那么就是setTimeout先执行,如果是在检查阶段就是setImmediate先执行,而当他们都同一I/O周期中时,那么就能确保他们都在轮询阶段,当轮询队列为空时则会直接进入检查阶段,而不会处理达到阀值的定时器。

参考

上一页mongoose填充(populate)下一页Node子进程

Node.js 事件循环,定时器和 process.nextTick() | Node.js (nodejs.org)
浏览器与Node的事件循环(Event Loop)有何区别? - CNode技术社区 (cnodejs.org)
不要混淆nodejs和浏览器中的event loop - CNode技术社区 (cnodejs.org)
设计概述 — libuv 文档