day042: 如何理解EventLoop——nodejs篇

Posted 2021-04-30 前端三元同学

nodejs 和 浏览器的 eventLoop 还是有很大差别的，值得单独拿出来说一说。

不知你是否看过关于 nodejs 中 eventLoop 的一些文章, 是否被这些流程图搞得眼花缭乱、一头雾水:

看到这你不用紧张，这里会抛开这些晦涩的流程图，以最清晰浅显的方式来一步步拆解 nodejs 的事件循环机制。

1. 三大关键阶段

首先，梳理一下 nodejs 三个非常重要的执行阶段:

1. 执行 定时器回调 的阶段。检查定时器，如果到了时间，就执行回调。这些定时器就是setTimeout、setInterval。这个阶段暂且叫它timer。

2. 轮询(英文叫poll)阶段。因为在node代码中难免会有异步操作，比如文件I/O，网络I/O等等，那么当这些异步操作做完了，就会来通知JS主线程，怎么通知呢？就是通过'data'、 'connect'等事件使得事件循环到达 poll 阶段。到达了这个阶段后:

如果当前已经存在定时器，而且有定时器到时间了，拿出来执行，eventLoop 将回到timer阶段。

如果没有定时器, 会去看回调函数队列。

• 如果队列 不为空，拿出队列中的方法依次执行
• 如果队列 为空，检查是否有 setImmdiate 的回调
• 有则前往 check阶段(下面会说)
• 没有则继续等待，相当于阻塞了一段时间(阻塞时间是有上限的), 等待 callback 函数加入队列，加入后会立刻执行。一段时间后 自动进入 check 阶段。

3. check 阶段。这是一个比较简单的阶段，直接 执行 setImmdiate 的回调。

这三个阶段为一个循环过程。不过现在的eventLoop并不完整，我们现在就来一一地完善。

2. 完善

首先，当第 1 阶段结束后，可能并不会立即等待到异步事件的响应，这时候 nodejs 会进入到 I/O异常的回调阶段。比如说 TCP 连接遇到ECONNREFUSED，就会在这个时候执行回调。

并且在 check 阶段结束后还会进入到 关闭事件的回调阶段。如果一个 socket 或句柄（handle）被突然关闭，例如 socket.destroy()， 'close' 事件的回调就会在这个阶段执行。

梳理一下，nodejs 的 eventLoop 分为下面的几个阶段:

1. timer 阶段
2. I/O 异常回调阶段
3. 空闲、预备状态(第2阶段结束，poll 未触发之前)
4. poll 阶段
5. check 阶段
6. 关闭事件的回调阶段

是不是清晰了许多？

3. 实例演示

好，我们以上次的练习题来实践一把:

setTimeout(()=>{ console.log('timer1') Promise.resolve().then(function() { console.log('promise1') })}, 0)setTimeout(()=>{ console.log('timer2') Promise.resolve().then(function() { console.log('promise2') })}, 0)

这里我要说，node版本 >= 11和在 11 以下的会有不同的表现。

首先说 node 版本 >= 11的，它会和浏览器表现一致，一个定时器运行完立即运行相应的微任务。

timer1promise1time2promise2

而 node 版本小于 11 的情况下，对于定时器的处理是:

若第一个定时器任务出队并执行完，发现队首的任务仍然是一个定时器，那么就将微任务暂时保存，直接去执行新的定时器任务，当新的定时器任务执行完后，再一一执行中途产生的微任务。

因此会打印出这样的结果:

timer1timer2promise1promise2

4.nodejs 和 浏览器关于eventLoop的主要区别

两者最主要的区别在于浏览器中的微任务是在每个相应的宏任务中执行的，而nodejs中的微任务是在不同阶段之间执行的。

5.关于process.nextTick的一点说明

process.nextTick 是一个独立于 eventLoop 的任务队列。

在每一个 eventLoop 阶段完成后会去检查这个队列，如果里面有任务，会让这部分任务优先于微任务执行。