前言

我们在做项目开发时，可以用 Node.js 写后端拿到后端的数据。这就使得我们能快速且较低的成本过渡成为一名全栈工程师，当然你也要会数据库。我们知道 Node.js 是可以运行 JavaScript 代码的，JavaScript 中是有异步代码的，那它是怎样处理异步的呢？ Node.js 它的核心思想是通过事件驱动来处理异步操作的，而且它和浏览器是不一样的，接下来我们一起来看一下吧。

什么是Node?

Node.js 是一个开源的、跨平台的 JavaScript 运行时环境，基于 Chrome V8 引擎构建而成。它允许开发人员使用 JavaScript 编写服务器端和命令行工具，实现高性能和可伸缩的网络应用程序。而且它是非阻塞的、事件驱动的 I/O 模型，有着自己独特的一套事件循环机制可以处理 JavaScript 中的异步。

运行在单线程上

• 为了处理异步，线程必须要有循环，不断地检查是否有未处理的事件，依次处理。
• 吞吐量。
• 如果同时有多个客户端访问node,node仅仅有一个线程，不会给每一个客户都创建一个线程。

这样的好处是：操作系统完全没有创建线程和销毁线程的时间开销。

弊端是：

1. 无法利用多核CPU。
2. 错误会引起整个应用无法继续调用异步I/O。
3. 大量计算占用CPU导致无法继续调用异步I/O。

libuv库

看下图： Node 中专门有个libuv库为 Node.js 提供了事件驱动的底层基础。Node.js 的事件驱动和异步 I/O 功能正是基于 libuv 实现的。

应用场景

由于Node.js善于 I/O (任务调度)不善于计算，有以下应用场景：

1. 考试系统，实时交互系统等高并发的web应用。
2. 多人联网的游戏。
3. 聊天室，图文直播。

Node事件循环机制

是什么？

Node.js 的事件循环机制是指用于处理异步操作和事件驱动的核心机制。Node.js 采用单线程的事件驱动模型，通过事件循环来处理和调度异步操作，以实现高效的非阻塞 I/O。

基本工作原理

Node.js 的事件循环机制分为本轮循环和次轮循环，像process.nextTick() 和 Promise.then 的回调等异步任务追加到本轮循环；

Promise.then 的回调，微任务队列追加在process.nextTick()后面，也属于本轮循环。

setTimeout,setInterval,setImmediate的回调等异步任务追加到次轮循环。

我们直接看下面展示：

  ┌───────────────────────────┐
┌─>│           timers          │  //此阶段包括setTimeout,setInterval
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │     pending callbacks     │  //大部分的普通回调事件
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │       idle, prepare       │
│  └─────────────┬─────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌─────────────┴─────────────┐      │   incoming:   │
│  │           poll            │<─────┤  connections, │
│  └─────────────┬─────────────┘      │   data, etc.  │
│  ┌─────────────┴─────────────┐      └───────────────┘
│  │           check           │  //setimmediate 调用回调
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
└──┤      close callbacks      │  //关闭回调
   └───────────────────────────┘

上面展示了Node.js 的事件循环的各个阶段，为了搞清楚执行顺序，我们来看一个问题：

两个异步任务开启，是谁快就谁先完成，还是有先后执行顺序？

异步队列有多种，队列之间有先后执行顺序，在某个队列内部，是谁快就谁先完成。注意是队列之间有先后执行顺序队列内部谁快谁先执行。

还是有点难理解？详细描述一下：

Node.js开始执行代码时就会进行事件循环的初始化，如果你有一份代码需要放在Node里面执行，在执行之前就会进行一个事件循环的初始化，但是这个时候事件循环还没有开始，Node会先去完成一些任务，规划好这些任务：同步任务，发出异步请求，规划定时器生效的时间，执行nextTick等等；最后事件规划好了后才正式开始执行代码。浏览器里面代码执行前需要编译，而Node是进行规划同步和异步执行顺序。事件循环都是运行在单线程环境下的，我们说的高并发也是依靠事件循环，每产生一个事件就会加入到这个阶段对应的队列当中去，此时事件循环就会将这个队列当中的事件取出来使用。假设事件循环进入到了某个阶段，这个阶段其他事件队列里面也就准备就绪着，也会将当前的全部的回调方法执行完毕进入到下一个阶段。

一道题

以下代码在Node.js中输出顺序是什么：

async function async1() {
    console.log('async1 start')
    await async2()
    console.log('async1 end')
}
async function async2() {
    console.log('async2')
}
console.log('script start')
setTimeout(function () {
    console.log('setTimeout0')
}, 0)
setTimeout(function () {
    console.log('setTimeout3')
}, 3)
setImmediate(() => console.log('setImmediate'))
process.nextTick(() => console.log('nextTick'))
async1()
new Promise(function (resolve) {
    console.log('promise1')
    resolve()
    console.log('promise2')
}).then(function () {
    console.log('promise3')
})
console.log('script end')

先执行同步代码：'script start'，'async1 start'，'async2'，'promise1'，'promise2'，'script end'；

接下来就是异步代码，'async1 end','promise3'进入到微任务队列quene mic['async1 end','promise3']，'nextTick' 就入到 nextTick 队列 nextTickQueue['nextTick']属于本轮循环，而且nextTick 队列比微任务队列先输出；

'setTimeout0''setTimeout3''setImmediate'追加到次轮循环。'setTimeout3'打印需要耗时所以先打印'setImmediate'最后再打印'setTimeout3'

最终输出顺序为：

//script start
//async1 start
//async2
//promise1
//promise2
//script end
//nextTick
//async1 end
//promise3
//setTimeout0
//setImmediate
//setTimeout3

因为定时器是有误差的，所以有可能'setTimeout3'打印顺序在'setTimeout0'后面，'setImmediate'最后打印。

小结

看到这里，相信大家对Node.js 事件循环机制有了一定的了解。Node.js 的事件循环机制使得它能够高效地处理并发请求和异步操作，我们可以通过事件驱动的方式提高代码的可读性和可维护性，不得不说Node.js 已经成为了我们前端在服务器端开发领域的重要工具之一。本篇文章到这就结束了，点赞与收藏是对作者最大的鼓舞ヾ(◍°∇°◍)ﾉﾞ