Node.js 事件循环机制

Question

我正在学习 Node.js 中的 Event-Loop 的机制，并且我正在做一些练习，但有一些困惑，如下所述。

const fs = require("fs");

setTimeout(() => console.log("Timer 1"), 0);
setImmediate(() => console.log("Immediate 1"));

fs.readFile("test-file-with-1-million-lines.txt", () => {
  console.log("I/O");

  setTimeout(() => console.log("Timer 2"), 0);
  setTimeout(() => console.log("Timer 3"), 3000);
  setImmediate(() => console.log("Immediate 2"));
});

console.log("Hello");

我预计会看到以下 output：

你好
定时器 1
立即 1
输入输出
定时器 2
立即 2
定时器 3

但我得到以下 output：

你好
定时器 1
立即 1
输入输出
立即 2
定时器 2
定时器 3

请您为我澄清一下这些行是如何逐步执行的。

Answer 1

这个 output 的原因是 javascript 的异步特性。

• 您将前 2 个输出设置为超时，执行时间为 0，这使它们仍然等待一个滴答声。
• 接下来，您需要读取文件，这需要一段时间才能完成，因此会延迟回调中函数的执行
• 回调中的第一个 console.log 会在回调执行后立即触发，并且回调中的 rest 遵循代码的第一部分
• 最后，您在底部有 console.log，它首先被执行，因为它没有延迟，并且不需要等到下一个滴答声。

Answer 2

作为一些附加帮助，请查看此视频。

https://youtu.be/cCOL7MC4Pl0

主持人就事件循环进行了精彩的演讲。 我认为这是一个很好的资源。

虽然这尤其适用于浏览器，但 Node.js 共享了许多方面。

Answer 3

首先，我应该提一下，如果您真的希望异步操作 A 以相对于异步操作 B 的特定顺序进行处理，您可能应该编写代码，这样它可以保证在不依赖确切运行的细节的情况下第一的。 但是，也就是说，我遇到了一种类型的异步操作可以“占用”事件循环并使其他类型的事件饿死的问题，如果/何时发生这种情况，了解内部真正发生的事情可能很有用。

分解到它的核心，你的问题实际上是关于为什么Immediate2在从 I/O 回调中调度时在Timer2之前记录，而不是从顶级代码调用时？ 因此是不一致的。

这与在调用setTimeout()和setImmediate()时（在调度它们时）通过各种检查事件循环在其循环中所处的位置有关。 这里有些解释： https://nodejs.org/en/docs/guides/event-loop-timers-and-nexttick/#setimmediate-vs-settimeout 。

如果你看一下这个事件循环的简化图（来自上面的文章）：

您可以看到事件循环有许多不同的部分。 setTimeout()由图表顶部的“计时器”块提供服务。 setImmediate()在图表底部附近的“检查”块中提供。 文件 I/O 在中间的“poll”块中提供。

因此，如果您从文件 I/O 回调（Intermediate2 和 Timer2 的情况）中同时安排setImmediate(fn1)和setTimeout(fn2, 0) ，则事件循环处理恰好处于轮询阶段当这两个被安排时。 因此，事件循环的下一个阶段是“检查”阶段，并且setImmediate(fn1)得到处理。 然后，在“检查”阶段和“关闭回调”阶段之后，它会循环回到“计时器”阶段，你会得到setTimeout(fn2,0) 。

另一方面，如果您从从事件循环的不同阶段运行的代码中调用这两个相同的setImmediate()和setTimeout() ，那么计时器可能会在setImmediate()之前首先得到处理 - 这将完全取决于在事件循环周期中执行该代码的位置。

事件循环的这种结构是为什么有些人将setImmediate()描述为“它在 I/O 之后立即运行”，因为它位于循环中，以便在“轮询”阶段之后立即处理。 如果您正在 I/O 回调中处理某些文件 I/O，并且希望在堆栈展开后立即运行某些内容，则可以使用setImmediate()来完成此操作。 它总是在当前 I/O 回调完成之后，但在计时器之前运行。

注意：这个简化的描述中缺少有自己特殊处理的承诺。 Promise 被认为是微任务，它们有自己的队列。 他们可以更频繁地运行。 从节点 v11 开始，它们可以在事件循环的每个阶段运行。 因此，如果您有三个准备运行的挂起计时器，并且您进入事件循环的计时器阶段并调用第一个挂起计时器的回调，并且在该计时器回调中，您解决了 promise，然后只要该计时器回调返回到系统，然后它将为已解析的 promise 提供服务。 因此，微任务（例如 promises 和process.nextTick() ）在事件循环中的每个操作之间（如果等待运行）得到服务，不仅在事件循环的阶段之间，甚至在同一阶段的未决事件之间。 您可以在此处阅读有关这些细节和节点 v11 更改的更多信息： Node v11.0.0 及更高版本中计时器和微任务的新更改。

我相信这样做是为了提高与 Promise 相关的代码的性能，因为 Promise 已成为 Node.js 架构中异步操作的核心部分，并且在该领域也有一些与标准相关的工作，以使其在不同的 JS 环境中保持一致.

这是涵盖部分内容的另一个参考：

Nodejs 事件循环 - 与顶级代码的交互