node基礎與event loop

lixinfang101發表於2019-02-22
OOP

1.node是什麼？

node是一個基於Chrome V8引擎的javascript執行環境，node不是一門語言，而是讓javascript執行在後端的執行時環境，所以node中沒有DOM和BOM，node也提供了一些內建模組，例如：http,fs等。nodejs使用了事件驅動、非阻塞式I/O的模型，使其輕量又高效。

2.程式和執行緒

一個程式中可以包含多個執行緒。例如瀏覽器的渲染引擎，其實就是瀏覽器核心，它內部就是多執行緒的，內部包含兩個非常重要的執行緒UI執行緒和JS執行緒，特別要注意的是UI執行緒和JS執行緒是互斥的，因為JS執行結果會影響到UI執行緒的結果，那麼UI更新會被儲存在佇列中，等到JS執行緒空閒時，立即被執行。

3.瀏覽器中的Event Loop(事件迴圈)

我們從一道面試題，說明一下瀏覽器的event loop：
console.log(1);
setTimeout(function(){
    console.log(2);
});
console.log(3);
複製程式碼
我們大家都知道，執行結果是1,3,2。但是，瀏覽器到底是怎麼執行的吶？
因為console.log(1)和console.log(3)是同步任務，所以將它們放到執行棧中去執行，js引擎在遇到setTimeout時，會把它當作非同步任務，不會把它放到執行棧中去執行，瀏覽器的timer模組會把setTimeout先拿走，時間到了，timer模組會把它放到非同步佇列中去，js引擎發現執行棧中沒有要執行的東西了，就會讀取非同步佇列中的內容，放到執行棧中去執行，這時setTimeout中的函式體就變成執行棧中的同步任務，執行完後，再去監聽非同步佇列中有沒有，如果有繼續執行，如此迴圈，這個迴圈的過程就是event loop。

4.node系統

node基礎與event loop

我們寫的js程式碼會交給V8引擎進行處理；程式碼中可能呼叫node API，node會交給libuv庫處理；libuv通過阻塞I/O和多執行緒實現了非同步I/O；通過事件驅動的方式將結果放到事件佇列中，最終交給我們的應用。

5.巨集任務和微任務

任務分為巨集任務和微任務。
macro-task（巨集任務）：setTimeout,setInterval,setImmediate,I/O
micro-task（微任務）：原生Promise,process.nextTick,MessageChannel(vue中nextTick實現原理)
在瀏覽器中，先執行當前棧，執行完後，再走微任務，微任務執行完後，再去取事件佇列中的內容。
console.log(1);
console.log(2);
setTimeout(function(){
    console.log('setTimeout1');
    Promise.resolve().then(function(){
        console.log('promise');
    });
});
setTimeout(function(){
    console.log('setTimeout2');
});
複製程式碼
瀏覽器中的執行結果是：
1
2
setTimeout1
promise
setTimeout2
node中的執行結果：
1
2
setTimeout1
setTimeout2
promise
我們發現，同樣的程式碼，在瀏覽器中執行和在node中執行的結果不同，這是為什麼吶？接下來，我就要說一下node中的event loop。
在libuv內部，有這樣一個事件環機制，在node啟動時，會初始化事件環。

node基礎與event loop

這裡每一個階段都對應一個事件佇列，當event loop執行到某個階段時，會將當前階段對應的佇列依次執行完。當佇列執行完畢或執行的數量超過上限時，會轉入下一個階段。
那就說一下上題，在node中的執行的詳細過程吧。
首先，將console.log(1)和console.log(2)放到執行棧中去執行，執行完後，會看一下是否有微任務，如果有，會執行微任務(微任務執行，都會在階段轉換時被執行),那麼現在沒有，接著往下執行，遇到兩個setTimeout，會將它們放到第一階段timers(計數器)中，接著往下一個階段執行，當setTimeout到時間了，會將到時間的setTimeout都執行完畢，再去執行微任務，當執行第一個setTimeout時，遇到了一個Promise微任務，會將它放到微任務中，然後，執行第二個setTimeout，都執行完後，再去執行微任務。
我們再看幾個題，能夠更好的理解node中的event loop。
process.nextTick(function(){
    console.log("nextTick");
});
setImmediate(function(){
    console.log("immediate");
});
複製程式碼
node中的執行結果，毫無疑問是
nextTick
immediate
let fs = require('fs');
fs.readFile('./1.log' , function(){
    console.log('fs');
    setTimeout(function(){
        console.log('timeout');
    });
    setImmediate(function(){
        console.log('immediate');
    });
});
複製程式碼
node中的執行結果是：
fs
immediate
timeout
因為I/O操作完了，會走check階段，所以setImmediate會早於setTimeout。
再看一下，最後一道題，這道題你答對了，說明你真的明白了node中的event loop了。
setImmediate(function(){
    console.log(1);
    process.nextTick(function(){
        console.log(4);
    });
});
process.nextTick(function(){
    console.log(2);
    setImmediate(function(){
        console.log(3);
    });
});
複製程式碼
node中的執行結果：
2
1
3
4
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