美文网首页
Node.js系列六 - 深入事件循环

Node.js系列六 - 深入事件循环

作者: 懂会悟 | 来源:发表于2021-02-06 08:29 被阅读0次

1、 Node的事件循环

1.1. Node的事件循环

浏览器中的EventLoop是根据HTML5定义的规范来实现的,不同的浏览器可能会有不同的实现,而Node中是由libuv实现的。

libuv到底是什么呢?

  • libuv是一个多平台的专注于异步IO的库,它最初是为Node开发的,但是现在也被使用到Luvit、Julia、pyuv等其他地方;

1.2. 阻塞IO和非阻塞IO

如果我们希望在程序中对一个文件进行操作,那么我们就需要打开这个文件:通过文件描述符。

  • 我们思考:JavaScript可以直接对一个文件进行操作吗?
  • 看起来是可以的,但是事实上我们任何程序中的文件操作都是需要进行系统调用(操作系统封装了文件系统);
  • 事实上对文件的操作,是一个操作系统的IO操作(输入、输出);

操作系统为我们提供了 阻塞式 调用和 非阻塞式 调用:

  • 阻塞式调用: 调用结果返回之前,当前线程处于阻塞态(阻塞态CPU是不会分配时间片的),调用线程只有在得到调用结果之后才会继续执行。
  • 非阻塞式调用: 调用执行之后,当前线程不会停止执行,只需要过一段时间来检查一下有没有结果返回即可。

所以我们开发中的很多耗时操作,都可以基于这样的 非阻塞式 调用:

但是非阻塞IO也会存在一定的问题:我们并没有获取到需要读取(我们以读取为例)的结果

  • 那么就意味着为了可以知道是否读取到了完整的数据,我们需要频繁的去确定读取到的数据是否是完整的;
  • 这个过程我们称之为轮询操作

那么这个轮训的工作由谁来完成呢?

  • 如果我们的主线程频繁的去进行轮训的工作,那么必然会大大降低性能;
  • 并且开发中我们可能不只是一个文件的读写,可能是多个文件;
  • 而且可能是多个功能:网络的IO、数据库的IO、子进程调用;

libuv提供了一个线程池(Thread Pool):

  • 线程池会负责所有相关的操作,并且会通过轮询等方式等待结果;
  • 当获取到结果时,就可以将对应的回调放到事件循环(某一个事件队列)中;
  • 事件循环就可以负责接管后续的回调工作,告知JavaScript应用程序执行对应的回调函数;

阻塞和非阻塞,同步和异步有什么区别?

  • 阻塞和非阻塞是对于被调用者来说的;
    • 在我们这里就是系统调用,操作系统为我们提供了阻塞调用和非阻塞调用;
  • 同步和异步是对于调用者来说的;
    • 在我们这里就是自己的程序;
    • 如果我们在发起调用之后,不会进行其他任何的操作,只是等待结果,这个过程就称之为同步调用;
    • 如果我们再发起调用之后,并不会等待结果,继续完成其他的工作,等到有回调时再去执行,这个过程就是异步调用;

1.3. Node事件循环的阶段

我们最前面就强调过,事件循环像是一个桥梁,是连接着应用程序的JavaScript和系统调用之间的通道:

  • 无论是我们的文件IO、数据库、网络IO、定时器、子进程,在完成对应的操作后,都会将对应的结果和回调函数放到事件循环(任务队列)中;
  • 事件循环会不断的从任务队列中取出对应的事件(回调函数)来执行;

但是一次完整的事件循环Tick分成很多个阶段:

  • 定时器(Timers):本阶段执行已经被 setTimeout() 和 setInterval() 的调度回调函数。
  • 待定回调:执行延迟到下一个循环迭代的 I/O 回调。
  • idle, prepare:仅系统内部使用。
  • 轮询(Poll):检索新的 I/O 事件;执行与 I/O 相关的回调;
  • 检测:setImmediate() 回调函数在这里执行。
  • 关闭的回调函数:一些关闭的回调函数,如:socket.on('close', ...)。


    一次tick的事件循环阶段

我们会发现从一次事件循环的Tick来说,Node的事件循环更复杂,它也分为微任务和宏任务:

  • 宏任务(macrotask):setTimeout、setInterval、IO事件、setImmediate、close事件;
  • 微任务(microtask):Promise的then回调、process.nextTick、queueMicrotask;

但是,Node中的事件循环不只是 微任务队列和 宏任务队列:

  • 微任务队列:

    • next tick queue:process.nextTick;
    • other queue:Promise的then回调、queueMicrotask;
  • 宏任务队列:

    • timer queue:setTimeout、setInterval;
    • poll queue:IO事件;
    • check queue:setImmediate;
    • close queue:close事件;

所以,在每一次事件循环的tick中,会按照如下顺序来执行代码:

  • next tick microtask queue;
  • other microtask queue;
  • timer queue;
  • poll queue;
  • check queue;
  • close queue;

1.4. 实操

async function async1() {
  console.log('async1 start')
  await async2()
  console.log('async1 end')
}

async function async2() {
  console.log('async2')
}

console.log('script start')

setTimeout(function () {
  console.log('setTimeout0')
}, 0)

setTimeout(function () {
  console.log('setTimeout2')
}, 300)

setImmediate(() => console.log('setImmediate'));

process.nextTick(() => console.log('nextTick1'));

async1();

process.nextTick(() => console.log('nextTick2'));

new Promise(function (resolve) {
  console.log('promise1')
  resolve();
  console.log('promise2')
}).then(function () {
  console.log('promise3')
})

console.log('script end')
//  result
script start
async1 start
async2
promise1
promise2
script end
nextTick
async1 end
promise3

setTimeout0
setImmediate
setTimeout2

相关文章

  • node 事件

    1、事件 1.1普通事件的使用 1.2、Node.js 的事件循环机制解析 1)Node 由事件循环开始,到事件循...

  • 浅析Nodejs Event Loop

    什么是事件循环(Event Loop) 事件循环能让 Node.js 执行非阻塞 I/O 操作,尽管JavaScr...

  • 「翻译」Node.js 事件循环、计时器和process.nex

    什么是事件循环? 事件循环允许Node.js执行非阻塞I/O操作 - 尽管JavaScript是单线程的 - 只要...

  • 关于 JavaScript 事件循环 Event Loop 的一

    浏览器 JavaScript 执行流程以及在 Node.js 中都是基于事件循环的。 了解事件循环的工作原理对于正...

  • node.js(七)

    Node.js 事件循环 Node.js 是单进程单线程应用程序,但是通过事件和回调支持并发,所以性能非常高。No...

  • 程序员的日常记录

    ?事件循环Node.js Event Loop 的理解 Timers,process.nextTick()Node...

  • js事件循环:微任务和宏任务

    浏览器JavaScript执行流程以及Node.js中的流程均基于事件循环。 了解事件循环的工作方式对于优化(有时...

  • [深入04] 事件循环

    导航 [深入01] 执行上下文[https://juejin.im/post/684490404605093479...

  • Node事件循环

    Node.js 事件循环机制 Node.js 采用事件驱动和异步 I/O 的方式,实现了一个单线程、高并发的 Ja...

  • Node.js - 事件循环

    Node.js 是单进程单线程应用程序,但是通过事件和回调支持并发,所以性能非常高。Node.js 的每一个 AP...

网友评论

      本文标题:Node.js系列六 - 深入事件循环

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/gatitltx.html