理解浏览器和node.js中的Event loop事件循环

iliyaku 发布于2019-08-22 15:47 / 1963人阅读

摘要：浏览器和中并不一样，浏览器的是在中定义的规范，而中则由库实现。整个的这种运行机制又称为事件循环例子了解浏览器的后，查看下面例子，猜测浏览器是怎么输出的浏览器输出中的在内部有这样一个事件环机制。在启动时会初始化事件环。执行和中到期的。

大家都知道，javascript是一门单线程语言，因此为了实现主线程的不阻塞，Event Loop这样的方案应运而生。

浏览器和node中Event loop并不一样，浏览器的Event loop是在HTML5中定义的规范，而node中则由libuv库实现。

浏览器中的Event loop

所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈

主线程之外，还存在一个任务队列。

任务队列分为macro-task(宏任务)和micro-task(微任务)。

macro-task(宏任务): setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O等

micro-task(微任务): process.nextTick, 原生Promise(有些实现的promise将then方法放到了宏任务中),Object.observe(已废弃), MutationObserver等

整个最基本的Event Loop如图所示：

具体过程：

浏览器中，先执行当前栈，执行完主执行线程中的任务。

取出Microtask微任务队列中任务执行直到清空。

取出Macrotask宏任务中一个任务执行。

检查Microtask微任务中有没有任务，如果有任务执行直到清空。

重复3和4。

整个的这种运行机制又称为Event Loop(事件循环)

例子

了解浏览器的Event loop后，查看下面例子，猜测浏览器是怎么输出的

console.log(1);
console.log(2);
setTimeout(function(){
  console.log("setTimeout1");
  Promise.resolve().then(function(){
    console.log("Promise")
  })
})
setTimeout(function(){
  console.log("setTimeout2");
})

//浏览器输出：1 2 setTimeout1 Promise setTimeout2

node中的Event loop

在libuv内部有这样一个事件环机制。在node启动时会初始化事件环。

node中的event loop分为6个阶段，不同于浏览器的是，这里每一个阶段都对应一个事件队列，node会在当前阶段中的全部任务执行完，清空NextTick Queue，清空Microtask Queue，再执行下一阶段。

在node.js里，process 对象代表node.js应用程序，可以获取应用程序的用户，运行环境等各种信息。process.nextTick()方法将 callback 添加到next tick 队列，并且nextTick优先级比promise等microtask高。

timers：执行setTimeout() 和 setInterval()中到期的callback。

I/O callbacks：上一轮循环中有少数的I/Ocallback会被延迟到这一轮的这一阶段执行

idle, prepare：队列的移动，仅内部使用

poll：最为重要的阶段，执行I/O callback，在适当的条件下会阻塞在这个阶段

check：执行setImmediate的callback

close callbacks：执行close事件的callback，例如socket.on("close",func)

例子

查看下面例子加深对event loop的理解

在node执行下面代码，发现每次执行先后顺序不一样，因为node需要启动时间，执行过程中setTimeout可能到时间了也可能没到时间，所以这个先后顺序取决于node的执行时间。

setTimeout(function(){
  console.log("timeout")  
})
setImmediate(function(){
  console.log("immediate")
})

i/o操作阶段完成后，会走check阶段，所以setImmediate会优先走

let fs=require("fs");
fs.readFile("./1.log",function(){
  console.log("fs");
  setTimeout(function(){
    console.log("timeout")
  })
  setImmediate(funciton(){
     console.log("setTimmediate")          
  })
})

nextTick应用场景

function Fn(){
  this.arrs;
  process.nextTick(()=>{ //根据nextTick的特性，可以先赋值，再在下一个队列中使用
    this.arrs();
  })
}
Fn.prototype.then=function(){
  this.arrs=function(){console.log(1)}
}
let fn=new Fn();
fn.then();

//注意：nextTick千万不要写递归，不然会造成死循环。可以放一些比setTimeout优先执行的任务

总结

同一个上下文下，MicroTask微任务会比MacroTask宏任务先运行。

浏览器是先取出一个MacroTask宏任务执行，再执行MicroTask微任务中的所有任务。Node是按照六个阶段执行，每个阶段切换时，再执行MicroTask微任务队列

同个MicroTask队列下process.tick()会优于Promise

setImmdieate()和setTimeout()，如果他们在异步i/o callback之外调用（在i/o内调用因为下一阶段为check阶段），其执行先后顺序是不确定的,需要看loop的执行前的耗时情况。

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