Nodejs的循环机制

我们看一下 下面的例子

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

setImmediate(function() {
    console.log("setImmediate");
});

process.nextTick(function() {
    console.log("process");
});

结果是:
在这里插入图片描述
因为 process.nextTick 是微任务,并且是微任务中优先级最高的一个, 所以一开始就执行他了, 接下来就是 定时器 setTimeout, 在接着就是setImmediate,
具体的可以看下面的流程图

setImmediate的作用
setlmmediate表示立即执行,它是宏任务,回调函数会被会放置在事件循环的check阶段。
在应用中如果有大量的计算型任务,它是不适合放在主线程中执行的,因为计算任务会阻塞主线程,主线程一-旦被阻塞,其
他任务就需要等待,所以这种类型的任务最好交给由C++维护的线程去执行。
可以通过setmmediate方法将任务放入事件循环中的check阶段,因为代码在这个阶段执行不会阻塞主线程,也不会阻塞事
件循环。

我们先不用 setmmediate 方法

function sleep(delay) {
    let start = new Date().getTime();
    while(new Date().getTime() - start < delay) {
        continue;
    }
    console.log("ok");
}

console.log("start");
sleep(2000);
console.log("end");

在这里插入图片描述
我们接下来使用 setmmediate 方法

function sleep(delay) {
    let start = new Date().getTime();
    while(new Date().getTime() - start < delay) {
        continue;
    }
    console.log("ok");
}

console.log("start");
// 使用了 setImmediate
setImmediate(sleep, 2000);
console.log("end");

就解决了主线程等待的问题
在这里插入图片描述

Nodejs 事件循环图(event-loop)
在这里插入图片描述

nodejs的事件轮询机制:借助libuv库实现的
Nodejs的 循环机制分为6个阶段

1.timers 定时器阶段
计时和执行到点的定时器回调函数
执行setTimeout() 和 setInterval()中到期的callback
2. pending callbacks
某些系统操作(例如TCP错误类型)的回调函数
上一轮循环中有少数的I/Ocallback会被延迟到这一轮的这一阶段执行
3. idle, prepare
准备工作
队列的移动,仅内部使用
4. poll轮询阶段(轮询队列)
最为重要的阶段,执行I/O callback,在适当的条件下会阻塞在这个阶段
如果轮询队列不为空,依次同步取出轮询队列中第一个回调函数执行,直到轮询队列为空或者达到系统最大的限制
如果轮询队列为空
如果之前设置过 setImmediate 函数
直接进入下一个check阶段
如果之前没有设置过setImmediate 函数
在当前 poll 阶段等待
直到轮询队列添加回调函数,就去第一个情况执行
如果定时器到点了,也会去下一个阶段
5. check 查阶段
执行setImmediate设置的callback
6. close callbacks 关闭阶段
执行close事件的callback,例如socket.on(“close”,func)

更详细的可以去看一下这个: 去这里

<! ----------------------------------------------------- >
process.nextTick 部分
process.nextTick 能在任意阶段优先执行
process.nextTick 跟 setImmediate
在这里插入图片描述

也可以了解一下 JS的事件循环机制: 去这里

在这里插入图片描述

setTimeout(function() {
    console.log(1);
});

new Promise((resolve)=>{
    console.log(2);
    resolve();
}).then(()=>{
    console.log(3);
}).then(()=>{
    console.log(4);
});

console.log(5);

// 结果是 2 5 3 4 1
在这里插入图片描述
为什么 是先2呢, 不是5呢? 请记住 new Promise()也是同步任务, Promise().then 才是微任务
还要记住, 是微任务清空了之后才会执行宏任务

<think>好的,我现在需要帮助用户解决在Node.js中实现异步循环的问题。首先,用户提到的“异步循环”可能指的是在循环中处理异步操作,比如API调用、文件读写等,同时控制并发量,避免资源耗尽。根据用户提供的引用,特别是引用[1]和[5],Node.js的异步处理涉及事件循环和任务队列,需要合理管理异步函数的执行次数。 用户可能需要一个具体的示例,所以我应该考虑给出几种常见的实现方式。比如使用async/await配合Promise,或者使用第三方库如async.js。引用[1]中提到在循环中控制异步函数的执行次数,这可能涉及并发控制,比如限制同时执行的异步任务数量。 另外,用户提供的引用[5]提到Node.js的宏任务队列有多个阶段,这可能影响异步任务的执行顺序。不过用户的问题更侧重于如何在循环中执行异步任务,而不是事件循环本身的结构。因此,重点应放在代码实现上。 我需要确保示例代码正确使用异步模式,比如async函数和await,以及可能的并发控制方法,如Promise.all和延迟执行。同时,要注意避免阻塞事件循环,这在引用[4]中也有提到。可能还需要解释每个示例的工作原理,帮助用户理解。 用户可能还关心错误处理和性能优化,所以在示例中加入错误处理机制是有必要的。此外,引用[3]提到事件循环的阶段,虽然示例可能不直接涉及,但了解这些阶段有助于编写更高效的代码,比如避免长时间运行的同步任务阻塞事件循环。 总结一下,我需要提供几种实现异步循环的方法,解释其机制,并确保代码符合Node.js的最佳实践,比如非阻塞I/O和合理的并发控制。同时,根据用户的引用内容,强调事件循环的管理和异步任务的控制,确保回答结构清晰,步骤明确。</think>在Node.js中实现异步循环需要结合事件循环机制和异步控制技术。以下是几种典型实现方式及示例: ### 方法一:基于async/await的基本实现 ```javascript async function asyncLoop(arr) { for (const item of arr) { await new Promise(resolve => { setTimeout(() => { console.log(`处理元素:${item}`); resolve(); }, 1000); }); } } asyncLoop([1, 2, 3, 4]).then(() => console.log("循环结束")); ``` **特点**:顺序执行异步操作,每个操作完成后才执行下一个。适用于需要严格顺序的场景[^1][^4]。 ### 方法二:并行执行控制(Promise.all) ```javascript async function parallelLoop(arr, concurrency = 2) { const batches = []; for (let i = 0; i < arr.length; i += concurrency) { batches.push(arr.slice(i, i + concurrency)); } for (const batch of batches) { await Promise.all(batch.map(async item => { await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000)); console.log(`并行处理:${item}`); })); } } parallelLoop([1,2,3,4,5]); ``` **特点**:通过分批次执行实现并发控制,适用于I/O密集型任务[^2][^5]。 ### 方法三:队列动态控制 ```javascript class AsyncQueue { constructor(concurrency = 2) { this.queue = []; this.active = 0; this.concurrency = concurrency; } add(task) { this.queue.push(task); this.next(); } next() { while (this.active < this.concurrency && this.queue.length) { const task = this.queue.shift(); this.active++; task().finally(() => { this.active--; this.next(); }); } } } const queue = new AsyncQueue(3); [1,2,3,4,5].forEach(item => { queue.add(async () => { await new Promise(r => setTimeout(r, 1000)); console.log(`队列处理:${item}`); }); }); ``` **特点**:动态任务队列管理,实时控制并发量,适合流式数据处理[^1][^4]。 ### 方法四:使用async库实现 ```javascript const async = require('async'); async.eachLimit([1,2,3,4,5], 2, (item, callback) => { setTimeout(() => { console.log(`async处理:${item}`); callback(); }, 1000); }, err => { console.log('全部完成'); }); ``` **特点**:通过第三方库简化代码,提供ready-to-use的并发控制方案[^5]。 ### 关键实现原理 1. **事件循环调度**:利用Node.js的libuv库处理I/O操作,通过epoll(Linux)/kqueue(MacOS)等系统调用实现高效I/O复用[^2][^5] 2. **任务优先级**:微任务(Promise)优先于宏任务(setTimeout/setImmediate)执行[^3] 3. **阶段控制**:定时器阶段 → pending callbacks → idle → poll → check → close callbacks
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