nodejs Event Loop

本文详细解析了Node.js的事件循环机制,包括timers、I/O callbacks、poll、check和close callbacks等阶段的工作原理。通过具体代码示例,展示了setTimeout与setImmediate在事件循环中的执行顺序差异,以及它们如何影响Node.js的非阻塞性能。

参考资料
Node 定时器详解
在这里插入图片描述

  • Node standard library nodejs的标准库,fs、stream等等
  • Node bindlings 是c++与nodejs的沟通桥梁,封装v8和libuv,给上层提供api
  • 最后一层是支持nodejs的关键

libuv实现非阻塞

event loop
┌───────────────────────┐
┌─>│        timers         │
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │     I/O callbacks     │
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │     idle, prepare     │
│  └──────────┬────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌──────────┴────────────┐      │   incoming:   │
│  │         poll          │<─────┤  connections, │
│  └──────────┬────────────┘      │   data, etc.  │
│  ┌──────────┴────────────┐      └───────────────┘
│  │        check          │
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
└──┤    close callbacks    │
└───────────────────────┘
setTimeout(() => {
	const delay = Date.now() - timeoutScheduled;
	console.log(`${delay}ms`);
}, 50);

// 异步任务二:文件读取后,有一个 200ms 的回调函数
fs.readFile('./xxx.pdf', (err, data) => {
	console.log(err, data);
	const startCallback = Date.now();
	while (Date.now() - startCallback < 200) {
		// 什么也不做
	}
});
setImmediate(() => {
	console.log('xxx');
});

以上代码执行顺序(个人理解)
timers(跳过)->I/O callbacks(跳过)->poll(队列当前为空)->检查timer
->setTimeOut(肯定没到时间)->回到check->setTImeOut(下一轮循环)->poll(为空,也没有check。添加回调并执行)->setTimeOut(执行或者跳过,主要是看到时间没)->I/Ocallback->setTimeOut()
如果没有setImmediate
timers(跳过)->I/O callbacks(跳过)->poll(为空,也没有check。添加回调并执行)->setTimeOut(肯定没有)->IO->setTimeOut

const fs = require('fs');

setTimeout(() => {
	const delay = Date.now() - timeoutScheduled;
	console.log(`${delay}ms`);
}, 25);

// 异步任务二:文件读取后,有一个 200ms 的回调函数
fs.readFile('./xxx.js', (err, data) => {
	setTimeout(() => console.log(1));
	setImmediate(() => console.log(2));
	const startCallback = Date.now();
	while (Date.now() - startCallback < 200) {
		// 什么也不做
	}
});
setImmediate(() => {
	console.log(xxx);
});
对于上面部分
打印的2,1并且delay time会比225更小,这是多次跳出等待的结果
JS的事件循环是指JS引擎在执行任务时的一种机制。在浏览器中,事件循环是由浏览器来实现的,而在NodeJS中也有自己的事件循环实现。事件循环的基本原理是将待处理的任务按顺序存放在一个任务队列中,然后从队列中取出任务并执行。在事件循环中,任务可以分为宏任务和微任务两种类型。宏任务包括整体的script代码、setTimeout、setInterval等,而微任务则包括Promise、MutationObserver等。在事件循环的执行过程中,微任务的执行优先于宏任务。 具体来说,事件循环的流程如下: 1. 执行当前的同步任务,即执行JS代码中的同步代码。 2. 检查是否存在微任务,如果存在,则按照先进先出的顺序依次执行微任务,直到微任务队列为空。 3. 当前的宏任务执行完成后,检查是否存在新的宏任务。如果存在,则执行下一个宏任务,否则继续等待新的任务加入队列。 4. 重复步骤2和步骤3,直到任务队列为空。 在NodeJS中,除了浏览器中的事件循环机制外,还有一些差异和新增的任务类型和任务阶段。具体来说,NodeJS的事件循环包括以下几个阶段: 1. timers阶段:执行定时器回调函数。 2. pending callbacks阶段:执行延迟到下一个循环迭代的I/O回调函数。 3. idle, prepare阶段:仅在内部使用。 4. poll阶段:检索新的I/O事件;执行I/O相关的回调函数。 5. check阶段:执行setImmediate()的回调函数。 6. close callbacks阶段:执行关闭的回调函数,如socket.on('close', ...)。
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