您應該了解的 Node.js 中佇列的主要類型

簡介

Node.js 因其非阻塞、非同步架構而廣受讚譽，使其成為可擴展和高效能 Web 應用程式的理想選擇。此功能背後的關鍵原因之一是其事件驅動模型以及透過事件循環有效處理任務。了解 Node.js 的非同步性需要深入研究為該系統提供支援的佇列。有趣的是，與瀏覽器中的兩個主要隊列相比，Node.js 使用六個不同的隊列進行任務管理。讓我們詳細探討一下這些。

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Node.js 中的六個隊列

Node.js 有一個複雜的機制來使用六個佇列處理任務：

1. 計時器佇列

   • 用途：處理使用 setTimeout 和 setInterval 安排的任務。
   • 範例：

    setTimeout(() => {
      console.log('Timer task executed');
    }, 1000);
   

• 定時器佇列中的任務在指定的延遲後執行，但不會在事件循環的當前階段完成之前執行。

1. I/O 隊列（回呼隊列）

   • 用途：處理I/O相關任務，例如讀取檔案或處理網路請求。
   • 範例：

    const fs = require('fs');
   
    fs.readFile('file.txt', 'utf8', (err, data) => {
      if (err) throw err;
      console.log(data);
    });
   

• I/O 佇列確保 I/O 操作完成後執行回呼。

1. 檢查隊列

   • 用途：執行使用setImmediate()安排的任務。
   • 範例：

    setImmediate(() => {
      console.log('Check Queue task executed');
    });
   

• 注意：檢查佇列是事件循環中優先權最低的佇列之一。此隊列中的任務在 I/O 階段後進行處理。

1. 微任務隊列
   • 用途：執行高優先任務，主要與承諾和其他微任務相關。
   • 子類別：
     • a. process.nextTick 隊列:
     • 處理使用 process.nextTick() 排程的任務。
     • 此佇列中的任務被賦予最高優先權，並在任何其他微任務之前執行。
     • b.為其他 Promise 單獨隊列:
     • 處理與已解決的承諾相關的任務。

process.nextTick(() => {
           console.log('process.nextTick task executed');
         });
Promise.resolve().then(() => {
           console.log('Promise resolved task executed');
         });

• 微任務佇列總是運行完成，然後再進入事件循環的下一階段。

1. 關閉佇列

   • 用途：處理與關閉操作相關的任務，例如socket.on('close')事件。
   • 範例：

    setTimeout(() => {
      console.log('Timer task executed');
    }, 1000);
   

• 關閉佇列中的任務在資源被明確關閉時執行。

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事件循環如何決定佇列的優先權

Node.js 中的事件循環遵循特定的階段順序來執行任務。以下是優先順序：

1. 微任務佇列（process.nextTick）：此佇列中的任務總是會先執行。
2. 微任務佇列（Promises）：一旦process.nextTick任務完成，Promises佇列中的任務就會被執行。
3. 定時器佇列：透過setTimeout或setInterval調度的任務在此階段處理。
4. I/O 佇列：處理已完成的 I/O 操作。
5. 檢查佇列：執行setImmediate中的任務。
6. 關閉佇列：處理資源的關閉回呼。

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與瀏覽器的比較

相較之下，瀏覽器有一個更簡單的事件循環模型，只有兩個主隊列：

1. 巨集任務佇列：處理 setTimeout、setInterval 和 DOM 事件等任務。
2. 微任務佇列：與 Node.js 類似，此佇列處理諸如已解決的 Promises 和 MutationObserver 回呼之類的任務。

Node.js 的附加佇列使其能夠處理更廣泛的任務，使其更適合伺服器端應用程式。

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主要見解

• SetImmediate 與 setTimeout:

  • setTimeout 將任務加入計時器佇列中，而 setImmediate 將任務放入檢查佇列中。
  • 檢查佇列中的任務（透過 setImmediate）在當前 I/O 階段之後執行，而 setTimeout 等待計時器階段。

• 微任務優勢：

  • 微任務佇列中的任務，特別是 process.nextTick，始終優先，從而實現高優先級執行。

• 無混沌的並發:

  • 獨立的佇列確保以有組織且可預測的方式處理不同類型的任務，防止低優先級任務的飢餓。

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參考：-

1. https://frontendmasters.com/courses/servers-node-js/

以上是您應該了解的 Node.js 中佇列的主要類型的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！