Node.js事件循環(huán)(Event Loop)的使用

Node.js 的事件循環(huán)(Event Loop)是其非阻塞I/O和高并發(fā)能力的核心機制,它基于JavaScript的單線程異步執(zhí)行模型。事件循環(huán)允許Node.js在不創(chuàng)建額外線程的情況下處理并發(fā)操作,特別是對于I/O密集型任務非常有效。以下是事件循環(huán)的基本組成部分和工作流程,以及一個簡單示例來幫助理解。
一、事件循環(huán)階段
事件循環(huán)可以大致分為以下幾個階段:
- Timers(定時器):處理
setTimeout和setInterval的回調。 - I/O Polling(I/O輪詢):檢查是否有已完成的I/O操作,如文件讀寫、網絡請求等,如果有,則執(zhí)行相應的回調。
- Idle, Prepare(空閑、準備):內部操作,對外部透明。
- Check(檢查):處理
setImmediate的回調。 - Close Callbacks(關閉回調):處理如
socket.on('close', ...)這類關閉事件的回調。
完成所有階段后,事件循環(huán)會再次從Timers階段開始,不斷循環(huán),直到沒有更多的任務需要處理。
二、循環(huán)示例代碼
下面的示例代碼演示了setTimeout、setImmediate在事件循環(huán)中的執(zhí)行順序,幫助理解它們之間的區(qū)別。
const fs = require('fs');
const { promisify } = require('util');
const readFile = promisify(fs.readFile);
async function main() {
console.log('Start');
// 使用setTimeout模擬定時器任務
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout callback');
}, 0);
// 使用setImmediate模擬立即執(zhí)行但排隊在I/O之后的任務
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate callback');
});
// 模擬一個I/O操作
try {
await readFile('test.txt', 'utf8');
console.log('File read');
} catch (err) {
console.error(err);
}
console.log('End of main function');
}
main();
三、輸出分析
假設test.txt文件存在且讀取成功,可能的輸出如下:
Start End of main function File read setImmediate callback setTimeout callback
這是因為:
Start首先打印。setTimeout雖然設置了0延遲,但它仍會被放入Timers隊列,不會立即執(zhí)行。setImmediate被安排在Check階段執(zhí)行。readFile是一個I/O操作,事件循環(huán)會先進入I/O Polling階段,等待該操作完成,因此File read在setImmediate callback之前打印。End of main function緊接著主函數執(zhí)行完畢后打印,此時事件循環(huán)有機會處理Timers隊列中的setTimeout回調。- 由于沒有其他I/O操作正在進行,事件循環(huán)繼續(xù)進行,處理Check階段的
setImmediate回調。
注意,實際的輸出可能會因為Node.js版本、操作系統等因素略有不同,但基本原理不變。理解事件循環(huán)對于寫出高效、可預測的Node.js應用至關重要。
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