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Node.js事件循環(huán)(Event Loop)的使用

更新時間：2024年05月17日 10:33:45 作者：還是大劍師蘭特

事件循環(huán)是其非阻塞I/O和高并發(fā)能力的核心機(jī)制,本文主要介紹了Node.js事件循環(huán)(Event Loop)的使用,具有一定的參考價值,感興趣的可以了解一下

Node.js 的事件循環(huán)（Event Loop）是其非阻塞I/O和高并發(fā)能力的核心機(jī)制，它基于JavaScript的單線程異步執(zhí)行模型。事件循環(huán)允許Node.js在不創(chuàng)建額外線程的情況下處理并發(fā)操作，特別是對于I/O密集型任務(wù)非常有效。以下是事件循環(huán)的基本組成部分和工作流程，以及一個簡單示例來幫助理解。

一、事件循環(huán)階段

事件循環(huán)可以大致分為以下幾個階段：

Timers（定時器）：處理setTimeout和setInterval的回調(diào)。
I/O Polling（I/O輪詢）：檢查是否有已完成的I/O操作，如文件讀寫、網(wǎng)絡(luò)請求等，如果有，則執(zhí)行相應(yīng)的回調(diào)。
Idle, Prepare（空閑、準(zhǔn)備）：內(nèi)部操作，對外部透明。
Check（檢查）：處理setImmediate的回調(diào)。
Close Callbacks（關(guān)閉回調(diào)）：處理如socket.on('close', ...)這類關(guān)閉事件的回調(diào)。

完成所有階段后，事件循環(huán)會再次從Timers階段開始，不斷循環(huán)，直到?jīng)]有更多的任務(wù)需要處理。

二、循環(huán)示例代碼

下面的示例代碼演示了setTimeout、setImmediate在事件循環(huán)中的執(zhí)行順序，幫助理解它們之間的區(qū)別。

const fs = require('fs');
const { promisify } = require('util');
const readFile = promisify(fs.readFile);

async function main() {
  console.log('Start');

  // 使用setTimeout模擬定時器任務(wù)
  setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout callback');
  }, 0);

  // 使用setImmediate模擬立即執(zhí)行但排隊在I/O之后的任務(wù)
  setImmediate(() => {
    console.log('setImmediate callback');
  });

  // 模擬一個I/O操作
  try {
    await readFile('test.txt', 'utf8');
    console.log('File read');
  } catch (err) {
    console.error(err);
  }

  console.log('End of main function');
}

main();

三、輸出分析

假設(shè)test.txt文件存在且讀取成功，可能的輸出如下：

Start
End of main function
File read
setImmediate callback
setTimeout callback

這是因為：

Start首先打印。
setTimeout雖然設(shè)置了0延遲，但它仍會被放入Timers隊列，不會立即執(zhí)行。
setImmediate被安排在Check階段執(zhí)行。
readFile是一個I/O操作，事件循環(huán)會先進(jìn)入I/O Polling階段，等待該操作完成，因此File read在setImmediate callback之前打印。
End of main function緊接著主函數(shù)執(zhí)行完畢后打印，此時事件循環(huán)有機(jī)會處理Timers隊列中的setTimeout回調(diào)。
由于沒有其他I/O操作正在進(jìn)行，事件循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行，處理Check階段的setImmediate回調(diào)。