Node异步和事件循环的深入讲解
什么是Node异步?
Node.js 的特点之一就是异步编程模型,异步是指一种非阻塞的 I/O 操作方式。Node.js 使用事件驱动的机制,主要依赖于回调函数(Callback)。
使用异步 I/O 的主要优势是 I/O 操作可以用较少的线程即可提供服务,相比传统的同步阻塞 I/O 有更好的性能表现。在请求较多的场景下,异步 I/O 能够更好的发挥优势。
Node事件循环(Event Loop)
事件循环是 Node.js 实现异步 I/O 的核心机制,它内部由两个主要部分组成:
- 宏任务队列(如 setTimeout、setInterval、setImmediate、I/O 操作等)
- 微任务队列(如 Promise、process.nextTick 等)
执行流程:
- Node.js 运行时(runtime)在执行完进程初始化之后,会一直监听宏任务队列中是否有未处理的任务。
- 如果宏任务队列为空,则检查微任务队列中是否有未处理的任务。
- 如果微任务队列中有未处理的任务,则按照队列中入队的顺序依次执行。
- 执行完微任务队列中的任务后,会再次检查宏任务队列中是否有未处理的任务。如果有,则取出队首的任务并执行,否则会持续等待直到有任务进入宏任务队列。
Node事件循环的例子说明
setTimeout 与 setImmediate
在宏任务队列中,setTimeout 与 setImmediate 都是异步任务,但是执行的顺序是不一样的。setTimeout 的回调是会移动到 Event Queue 中等待执行,而 setImmediate 的回调函数则不存在这个等待的过程。
例如:
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0)
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate')
})
以上代码的输出结果是:
setImmediate
setTimeout
Promise 与 process.nextTick
在微任务队列中,Promise 和 process.nextTick 都是异步任务。因为微任务队列的执行时机比宏任务队列更早,所以先执行微任务队列中的任务,然后再去执行宏任务队列中的任务。
例如:
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0)
Promise.resolve()
.then(() => {
console.log('Promise')
})
process.nextTick(() => {
console.log('nextTick')
})
以上代码的输出结果是:
nextTick
Promise
setTimeout
总结
Node.js 的异步和事件循环机制是非常重要的,我们需要深入理解其实现原理,才能充分发挥其优势。同时,在编写异步代码时,需要注意回调函数的执行位置,以及事件循环的执行顺序。
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