分析Node事件循环和消息队列

什么是Node事件循环和消息队列

Node.js是一种基于事件驱动和异步I/O模型的JavaScript运行时环境。在Node.js中，事件循环和消息队列是实现异步事件处理的重要组成部分。

事件循环是 Node.js 的核心，它负责在主线程中不断地轮询队列，查看是否有新的事件需要处理。

消息队列是用来存放事件回调函数的队列，当事件被触发，对应的回调函数会被推入消息队列中等待执行。

Node事件循环和消息队列的运行机制

当Node.js启动时，会先向事件循环中注册一些异步函数（如I/O、定时器等函数）和回调函数。这些异步函数会在未来的某个时间点完成，比如读取文件或网络请求会在未来某个时间点获得相应的数据。

当注册的异步函数完成后，事件循环会将对应的回调函数推入消息队列中等待执行。

在事件循环的一次轮询中，会从消息队列中取出一个回调函数，执行它并将其从消息队列中移除。如果消息队列为空，则继续等待新的事件进入消息队列。

Node事件循环和消息队列的执行过程示例

示例一：定时器函数

console.log('start')

setTimeout(() => {
  console.log('timer')
}, 0)

console.log('end')

执行以上代码，输出结果如下：

start
end
timer

分析过程如下：

• 执行第一行代码，将start输出到控制台，然后将setTimeout函数注册到事件循环中。
• 执行第四行代码，将end输出到控制台。
• 微任务（异步代码）执行完毕，事件循环开始轮询，发现消息队列中有一个定时器函数需要执行。
• 执行定时器函数，输出timer到控制台。

示例二：Promise函数

console.log('start')

new Promise(resolve => {
  console.log('promise')
  resolve()
}).then(() => {
  console.log('then')
})

console.log('end')

执行以上代码，输出结果如下：

start
promise
end
then

分析过程如下：

• 执行第一行代码，将start输出到控制台，然后将Promise函数注册到事件循环中。
• 执行第四行代码，将end输出到控制台。
• 微任务（Promise）执行完毕，事件循环开始轮询，发现消息队列中有一个Promise函数需要执行。
• 执行Promise函数，输出promise到控制台，然后将Promise的异步回调函数（then）注册到微任务队列中。
• 微任务（Promise的异步回调函数）执行完毕，事件循环开始轮询，发现消息队列中没有新的任务，执行完毕。