이 글은 주로 노드 타이머 관련 지식을 소개합니다. 매우 훌륭하고 참고할 가치가 있습니다. 도움이 필요한 친구가 참고할 수 있습니다.
JavaScript는 단일 스레드에서 실행되며 비동기 작업이 특히 중요합니다.
엔진 외부의 기능을 사용하는 한 외부와 상호 작용해야 하므로 비동기 작업이 형성됩니다. 비동기 작업이 너무 많기 때문에 JavaScript는 많은 비동기 구문을 제공해야 합니다. 마치 어떤 사람들은 항상 맞고, 타격에 저항하는 능력이 더 강해져야 하는 것과 같습니다. 그렇지 않으면 그들은 끝장날 것입니다.
Node의 비동기 구문은 커널과 대화할 수 있고 이를 위해 특수 라이브러리 libuv를 구축해야 하기 때문에 브라우저의 비동기 구문보다 더 복잡합니다. 이 라이브러리는 다양한 콜백 함수의 실행 시간을 담당합니다. 결국 비동기 작업은 결국 메인 스레드로 돌아가서 하나씩 실행 대기열에 추가되어야 합니다.
비동기 작업을 조정하기 위해 Node는 실제로 작업이 지정된 시간에 실행될 수 있도록 4개의 타이머를 제공합니다.
settimeout ()
setinterval ()
setimmediate ()
process.nexttick ()
첫 번째 두 가지는 언어 표준이고 마지막 두 가지는 노드에 고유합니다. 비슷한 방식으로 쓰여지고 비슷한 기능을 갖고 있어 구별하기가 쉽지 않습니다.
아래 코드를 실행한 결과를 알려주실 수 있나요?
// test.js setTimeout(() => console.log(1)); setImmediate(() => console.log(2)); process.nextTick(() => console.log(3)); Promise.resolve().then(() => console.log(4)); (() => console.log(5))();
실행 결과는 다음과 같습니다.
$ node test.js$ node test.js
如果你能一口说对，可能就不需要再看下去了。本文详细解释，Node 怎么处理各种定时器，或者更广义地说，libuv 库怎么安排异步任务在主线程上执行。
一、同步任务和异步任务
首先，同步任务总是比异步任务更早执行。
前面的那段代码，只有最后一行是同步任务，因此最早执行。
(() => console.log(5))();
二、本轮循环和次轮循环
异步任务可以分成两种。
追加在本轮循环的异步任务
追加在次轮循环的异步任务
所谓”循环”，指的是事件循环（event loop）。这是 JavaScript 引擎处理异步任务的方式，后文会详细解释。这里只要理解，本轮循环一定早于次轮循环执行即可。
Node 规定，process.nextTick和Promise的回调函数，追加在本轮循环，即同步任务一旦执行完成，就开始执行它们。而setTimeout、setInterval、setImmediate的回调函数，追加在次轮循环。
这就是说，文首那段代码的第三行和第四行，一定比第一行和第二行更早执行。
// 下面两行，次轮循环执行 setTimeout(() => console.log(1)); setImmediate(() => console.log(2)); // 下面两行，本轮循环执行 process.nextTick(() => console.log(3)); Promise.resolve().then(() => console.log(4));
三、process.nextTick()
process.nextTick这个名字有点误导，它是在本轮循环执行的，而且是所有异步任务里面最快执行的。
Node 执行完所有同步任务，接下来就会执行process.nextTick的任务队列。所以，下面这行代码是第二个输出结果。
process.nextTick(() => console.log(3));
基本上，如果你希望异步任务尽可能快地执行，那就使用process.nextTick。
四、微任务
根据语言规格，Promise对象的回调函数，会进入异步任务里面的”微任务”（microtask）队列。
微任务队列追加在process.nextTick队列的后面，也属于本轮循环。所以，下面的代码总是先输出3，再输出4。
process.nextTick(() => console.log(3)); Promise.resolve().then(() => console.log(4)); // 3 // 4
注意，只有前一个队列全部清空以后，才会执行下一个队列。
process.nextTick(() => console.log(1)); Promise.resolve().then(() => console.log(2)); process.nextTick(() => console.log(3)); Promise.resolve().then(() => console.log(4)); // 1 // 3 // 2 // 4
上面代码中，全部process.nextTick的回调函数，执行都会早于Promise
1. 동기 작업과 비동기 작업
우선 동기 작업은 항상 비동기 작업보다 먼저 실행됩니다. 이전 코드에서는 마지막 줄만 동기화 작업이므로 가장 먼저 실행됩니다.
(() => console.log(5))();2. 현재 주기와 보조 주기🎜🎜비동기 작업은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 🎜🎜현재 주기에 비동기 작업 추가同步任务 process.nextTick() 微任务
🎜🎜Node가 모든 동기화를 완료했습니다. 작업이 완료되면 process.nextTick의 작업 대기열이 다음에 실행됩니다. 따라서 다음 코드 줄은 두 번째 출력입니다. 🎜const fs = require('fs');
const timeoutScheduled = Date.now();
// 异步任务一：100ms 后执行的定时器
setTimeout(() => {
const delay = Date.now() - timeoutScheduled;
console.log(`${delay}ms`);
}, 100);
// 异步任务二：至少需要 200ms 的文件读取
fs.readFile('test.js', () => {
const startCallback = Date.now();
while (Date.now() - startCallback < 200) {
// 什么也不做
}
});Promise 개체의 콜백 함수는 "microtask"(microtask) 대기열에 들어갑니다. 비동기 작업 . 🎜🎜마이크로태스크 대기열은 process.nextTick 대기열 뒤에 추가되며 이 주기에도 속합니다. 따라서 다음 코드는 항상 3을 먼저 출력한 다음 4를 출력합니다. 🎜setTimeout(() => console.log(1)); setImmediate(() => console.log(2));
🎜🎜참고, first 모든 큐가 지워진 후 다음 큐가 실행됩니다. 🎜const fs = require('fs');
fs.readFile('test.js', () => {
setTimeout(() => console.log(1));
setImmediate(() => console.log(2));
});process.nextTick의 모든 콜백 함수가 Promise보다 먼저 실행됩니다. 🎜🎜이 시점에서 이 주기의 실행 순서가 완료됩니다. 🎜rrreee🎜🎜🎜 5. 이벤트 루프의 개념 🎜🎜🎜🎜 두 번째 루프의 실행 순서부터 시작하겠습니다. 이를 위해서는 이벤트 루프가 무엇인지 이해해야 합니다. 🎜🎜Node의 공식 문서에는 이렇게 소개되어 있습니다. 🎜🎜“Node.js가 시작되면 이벤트 루프를 초기화하고 비동기 API 호출, 타이머 예약 또는 process.nextTick() 호출을 할 수 있는 제공된 입력 스크립트를 처리한 다음 이벤트 루프 처리를 시작합니다.”🎜🎜이 단락 단어는 중요하므로 주의 깊게 읽어야 합니다. 이는 세 가지 수준의 의미를 표현합니다. 🎜🎜우선, 메인 스레드 외에 별도의 이벤트 루프 스레드가 있다고 생각하는 사람들도 있습니다. 그렇지 않습니다. 메인 스레드는 하나만 있고 이벤트 루프는 메인 스레드에서 완료됩니다. 🎜其次，Node 开始执行脚本时，会先进行事件循环的初始化，但是这时事件循环还没有开始，会先完成下面的事情。
同步任务
发出异步请求
规划定时器生效的时间
执行process.nextTick()等等
最后，上面这些事情都干完了，事件循环就正式开始了。
六、事件循环的六个阶段
事件循环会无限次地执行，一轮又一轮。只有异步任务的回调函数队列清空了，才会停止执行。
每一轮的事件循环，分成六个阶段。这些阶段会依次执行。
timers
I/O callbacks
idle, prepare
poll
check
close callbacks
每个阶段都有一个先进先出的回调函数队列。只有一个阶段的回调函数队列清空了，该执行的回调函数都执行了，事件循环才会进入下一个阶段。
下面简单介绍一下每个阶段的含义，详细介绍可以看官方文档，也可以参考 libuv 的源码解读。
（1）timers
这个是定时器阶段，处理setTimeout()和setInterval()的回调函数。进入这个阶段后，主线程会检查一下当前时间，是否满足定时器的条件。如果满足就执行回调函数，否则就离开这个阶段。
（2）I/O callbacks
除了以下操作的回调函数，其他的回调函数都在这个阶段执行。
setTimeout()和setInterval()的回调函数
setImmediate()的回调函数
用于关闭请求的回调函数，比如socket.on('close', ...)
（3）idle, prepare
该阶段只供 libuv 内部调用，这里可以忽略。
（4）Poll
这个阶段是轮询时间，用于等待还未返回的 I/O 事件，比如服务器的回应、用户移动鼠标等等。
这个阶段的时间会比较长。如果没有其他异步任务要处理（比如到期的定时器），会一直停留在这个阶段，等待 I/O 请求返回结果。
（5）check
该阶段执行setImmediate()的回调函数。
（6）close callbacks
该阶段执行关闭请求的回调函数，比如socket.on('close', ...)。
七、事件循环的示例
下面是来自官方文档的一个示例。
const fs = require('fs');
const timeoutScheduled = Date.now();
// 异步任务一：100ms 后执行的定时器
setTimeout(() => {
const delay = Date.now() - timeoutScheduled;
console.log(`${delay}ms`);
}, 100);
// 异步任务二：至少需要 200ms 的文件读取
fs.readFile('test.js', () => {
const startCallback = Date.now();
while (Date.now() - startCallback < 200) {
// 什么也不做
}
});上面代码有两个异步任务，一个是 100ms 后执行的定时器，一个是至少需要 200ms 的文件读取。请问运行结果是什么？
脚本进入第一轮事件循环以后，没有到期的定时器，也没有已经可以执行的 I/O 回调函数，所以会进入 Poll 阶段，等待内核返回文件读取的结果。由于读取小文件一般不会超过 100ms，所以在定时器到期之前，Poll 阶段就会得到结果，因此就会继续往下执行。
第二轮事件循环，依然没有到期的定时器，但是已经有了可以执行的 I/O 回调函数，所以会进入 I/O callbacks 阶段，执行fs.readFile的回调函数。这个回调函数需要 200ms，也就是说，在它执行到一半的时候，100ms 的定时器就会到期。但是，必须等到这个回调函数执行完，才会离开这个阶段。
第三轮事件循环，已经有了到期的定时器，所以会在 timers 阶段执行定时器。最后输出结果大概是200多毫秒。
八、setTimeout 和 setImmediate
由于setTimeout在 timers 阶段执行，而setImmediate在 check 阶段执行。所以，setTimeout会早于setImmediate完成。
setTimeout(() => console.log(1)); setImmediate(() => console.log(2));
上面代码应该先输出1，再输出2，但是实际执行的时候，结果却是不确定，有时还会先输出2，再输出1。
这是因为setTimeout的第二个参数默认为0。但是实际上，Node 做不到0毫秒，最少也需要1毫秒，根据官方文档，第二个参数的取值范围在1毫秒到2147483647毫秒之间。也就是说，setTimeout(f, 0)等同于setTimeout(f, 1)。
实际执行的时候，进入事件循环以后，有可能到了1毫秒，也可能还没到1毫秒，取决于系统当时的状况。如果没到1毫秒，那么 timers 阶段就会跳过，进入 check 阶段，先执行setImmediate的回调函数。
但是，下面的代码一定是先输出2，再输出1。
const fs = require('fs');
fs.readFile('test.js', () => {
setTimeout(() => console.log(1));
setImmediate(() => console.log(2));
});上面代码会先进入 I/O callbacks 阶段，然后是 check 阶段，最后才是 timers 阶段。因此，setImmediate才会早于setTimeout执行。
上面是我整理给大家的，希望今后会对大家有帮助。
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