Node.js事件循环机制及与JS区别详解

事件循环机制

事件循环是 Node.js 的重要组成部分，它是 Node.js 实现非阻塞 I/O 的核心。Node.js 中的事件循环采用的是基于 libuv 库的事件循环，它由以下几个部分组成：

• Timers（定时器阶段）：处理 setTimeout() 和 setInterval() 的回调函数（这些回调函数由 timer 模块实现）；
• I/O callbacks（I/O 操作回调阶段）：处理几乎所有的回调函数，除了那些由定时器、setImmediate()、以及关闭的回调函数；
• Idle, prepare：仅在内部使用；
• Poll（轮询阶段）：等待有需要被处理的事件出现（如 I/O 事件、定时器），并调用相应的回调函数；
• Check（检查阶段）：处理 setImmediate() 设定的回调函数；
• Close callbacks（关闭的回调函数阶段）：处理 socket.on('close', ...) 等关闭操作的回调函数。

事件循环的过程是：

1. 执行 timers 阶段的回调函数；
2. 执行 I/O callbacks 阶段的回调函数；
3. 执行轮询（poll）阶段，等待有事件需要处理；
4. 执行 check 阶段的回调函数；
5. 执行关闭（close callbacks）阶段的回调函数。

这个过程会不停循环执行，直到 Node.js 进程退出。

Node.js 与 JavaScript 的区别

Node.js 的事件循环机制与 JavaScript 的事件循环机制相比，可能需要注意以下几点：

• Node.js 中的事件循环是基于 libuv 库实现的，而 JavaScript 的事件循环是基于浏览器实现的，因此两者在实现上有所不同，但都遵循了先进先出的规则；
• Node.js 中的 setImmediate() 方法可以优先执行于 setTimeout() 方法，因为 setImmediate() 方法是在当前轮询周期末尾执行，而 setTimeout() 方法需等待下一个轮询周期；
• Node.js 的最大特点是单线程，但其通过异步 I/O 和事件循环机制实现了非阻塞式的异步编程模型，这也是它的最大竞争优势；
• 运行在 Node.js 上的 JavaScript 代码与在浏览器上运行的 JavaScript 代码的语法基本相同，但它们所能调用的系统底层 API 不同。

示例说明

示例一：setImmediate() 和 setTimeout() 的区别

console.log('start');

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

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

console.log('end');

输出结果如下：

start
end
setImmediate
setTimeout

可见，setImmediate() 方法的回调函数会优先执行于 setTimeout() 方法，因为它在当前轮询周期末尾执行。

示例二：process.nextTick() 的使用

console.log('start');

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

console.log('end');

输出结果如下：

start
end
process.nextTick

可见，process.nextTick() 方法的回调函数会在当前操作完成后、下一次事件循环前执行，因此它总是比 setImmediate() 和 setTimeout() 执行得更早。注意：如果存在过多的 process.nextTick() 回调函数，将导致当前操作阻塞，所以需要谨慎使用。