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什么是事件循环?详解Node.js中的事件循环

什么是事件循环?本篇文章给大家介绍一下Node中的事件循环,希望对大家有所帮助!

什么是事件循环?详解Node.js中的事件循环

什么是事件循环?

尽管JavaScript是单线程的,但是事件循环尽可能的使用系统内核允许Node.js执行非阻塞I/O操作 尽管大部分现代内核是多线程的,他们可以在后台处理多线程任务。当一个任务完成时,内核告诉Node.js,然后适当的回调会被加入到循环中执行,这篇文章会进一步详细的介绍这个话题

时间循环解释

当Node.js开始执行时,首先会初始化事件循环,处理提供的输入脚本(或者放入REPL,本文档未涉及)这会执行异步 API调用,调度计时器,或调用 process.nextTick(),然后开始处理事件循环

下图展示了事件循环执行顺序的简化概览

   ┌───────────────────────────┐ ┌─>│           timers          │ │  └─────────────┬─────────────┘ │  ┌─────────────┴─────────────┐ │  │     pending callbacks     │ │  └─────────────┬─────────────┘ │  ┌─────────────┴─────────────┐ │  │       idle, prepare       │ │  └─────────────┬─────────────┘      ┌───────────────┐ │  ┌─────────────┴─────────────┐      │   incoming:   │ │  │           poll            │<─────┤  connections, │ │  └─────────────┬─────────────┘      │   data, etc.  │ │  ┌─────────────┴─────────────┐      └───────────────┘ │  │           check           │ │  └─────────────┬─────────────┘ │  ┌─────────────┴─────────────┐ └──┤      close callbacks      │    └───────────────────────────┘

每一个盒子代表着事件循环的一个阶段

每一个阶段有一个FIFO的队列 callback 执行,然而每一个阶段基于它自己的方式执行,总体来讲,当事件循环进入到一个阶段里,它将执行当前阶段的任何操作,开始执行当前阶段队列中的回调直到队列完全消耗完或者执行到队列的最大数据。当队列消耗完或者达到最大数量,事件循环就会移动到下一个阶段。

阶段概述

  • timers 这个阶段执行 setTimeout() 和 setInterval() 的回调
  • pending callbacks 执行 I/O 回调推迟到下一个循环迭代
  • idle,prepare 仅在内部使用
  • poll 检索新的 I/O 事件;执行 I/O 相关的回调(几乎所有相关的回调,关闭回调,)
  • check setImmediate() 会在此阶段调用
  • close callbacks 关闭回调,例如: socket.on('close', …)

在事件循环的每个过程中,Node.js检查是否它正在等待异步的I/O和计时器,如果没有则完全关闭

阶段详情

timer

一个计时器指定一个回调会被执行的临界点,而不是人们想让它执行的时间,计时器会在指定的过去时间之后尽可能早的执行,然而,操作系统调度或者其他回调会让它延迟执行。

从技术角度上讲,poll 阶段决定了回调何时执行

例如,你设置了一个计时器,100 ms之后执行,然而你的脚本异步读取了一个文件花费了 95ms

const fs = require('fs');  function someAsyncOperation(callback) {   // Assume this takes 95ms to complete   fs.readFile('/path/to/file', callback); }  const timeoutScheduled = Date.now();  setTimeout(() => {   const delay = Date.now() - timeoutScheduled;    console.log(`${delay}ms have passed since I was scheduled`); }, 100);  // do someAsyncOperation which takes 95 ms to complete someAsyncOperation(() => {   const startCallback = Date.now();    // do something that will take 10ms...   while (Date.now() - startCallback < 10) {     // do nothing   } });

当事件循环进入了 poll 阶段,是一个空的队列,(fs.readFile() 还没有完成),因此它会等待剩余的毫秒数直到最快的计时器阈值到达,当95 ms之后,fs.readFile() 完成了读文件并且会花费10 ms完成添加到poll 阶段并且执行完毕,当回调完成,队列中没有回调要执行了,事件循环循环返回到timers 阶段,执行计时器的回调。在这个例子中,你会看到计时器被延迟了105 ms之后执行

为了防止 poll 阶段阻塞事件循环,libuv(实现了事件循环和平台上所有的异步行为的C语言库)在 poll 阶段同样也有一个最大值停止轮训

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