Node,js 事件循環(huán)原理（Event loop）

《新時期的Node.js入門》讀書筆記

事件循環(huán)就是一個程序啟動期間運行的死循環(huán)，Node代碼雖然運行在單線程中，但仍能支持高并發(fā)，就是依靠事件循環(huán)實現(xiàn)的。

用戶在前臺不斷產(chǎn)生事件，背后的循環(huán)（由瀏覽器實現(xiàn)）會逐個地處理它們。而JavaScript是單線程的，為了避免一個過于耗時的操作阻塞了其他操作的執(zhí)行，就需要通過異步加回調(diào)的方式解決問題。

Node作為另一種運行時，事件循環(huán)由底層的 libuv 實現(xiàn)。

timers

I/O callbacks

idle prepare

poll

check

incoming: connections, data, etc.

close callbacks

timers

I/O callbacks

idle prepare

poll

check

incoming: connections, data, etc.

close callbacks

上面的圖例中，將事件循環(huán)分成了6個不同的階段，其中每個階段都維護(hù)著一個回調(diào)函數(shù)的隊列，在不同的階段，事件循環(huán)會處理不同的事件：

Timers：用來處理 setTimeOut() 和 setInterval() 的回調(diào)

I/O callbacks：大多數(shù)的回調(diào)方法在這個階段執(zhí)行，除了 timers、close 和 setImmediate 事件的回調(diào)

idle, prepare：僅僅在內(nèi)部使用，我們不管它

Poll：輪詢，不斷檢查有沒有新的 IO 事件，事件循環(huán)可能會在這里阻塞

Check：處理 setImmediate 事件的回調(diào)。

close callbacks：處理一些close相關(guān)的事件，例如socket.on(‘close’, …)

假設(shè)時間循環(huán)進(jìn)入到了某個階段，即使這期間有其他隊列中的事件就緒，也會先將當(dāng)前階段隊列里的全部回調(diào)方法執(zhí)行完畢后，再進(jìn)入到下一個階段

1 timers

這個階段主要用來處理定時器相關(guān)的回調(diào)，當(dāng)一個定時器超時后，一個事件就會加入到隊列中，事件循環(huán)會跳轉(zhuǎn)至這個階段執(zhí)行相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)

2 IO callbacks

該階段主要是用來執(zhí)行pending callback，例如一個TCP socket執(zhí)行出現(xiàn)了錯誤，在一些 *nix系統(tǒng)下可能希望稍后再處理這類的錯誤，那么這個回調(diào)就會放在IO callback階段來執(zhí)行。

3 poll

這個階段的主要任務(wù)是等待新事件的出現(xiàn)（該階段使用epoll來獲取新的事件），如果沒有，事件循環(huán)可能會在此阻塞

Poll階段主要有兩個步驟如下：

（1）如果有到期的定時器，那么就執(zhí)行定時器的回調(diào)方法

（2）處理poll階段對應(yīng)的事件隊列里面的事件

當(dāng)事件循環(huán)到達(dá)poll階段時，如果這時沒有要處理的定時器的回調(diào)方法，則會進(jìn)行下面的判斷：

（1）如果poll隊列不為空，則事件循環(huán)會按照順序遍歷執(zhí)行隊列中的回調(diào)函數(shù)，整個過程是同步的

（2）如果poll隊列為空， 會接著進(jìn)行如下判斷

如果當(dāng)前代碼定義了setImmediate方法，事件循環(huán)會離開poll階段，然后進(jìn)入check階段區(qū)執(zhí)行setImmediate方法定義的回調(diào)方法

如果當(dāng)前代碼沒有定義setImmediate方法，那么事件循環(huán)會進(jìn)入等待狀態(tài)，并等待新的事件出現(xiàn)，這也是該階段為什么會被命名為poll（輪詢）的原因。此外，還會不斷檢查是否有相關(guān)的定時器超時，如果有則會跳轉(zhuǎn)到timers階段，然后執(zhí)行相應(yīng)的回調(diào)。

4 check

setImmediate是一個特殊的定時器方法，它占據(jù)了事件循環(huán)的一個階段，整個check階段就是為setImmediate方法而設(shè)置的。

當(dāng)事件循環(huán)到達(dá)poll階段后，就會檢查當(dāng)前代碼是否調(diào)用了setImmediate，但如果一個回調(diào)函數(shù)是被setImmediate方法調(diào)用的，事件循環(huán)就會跳出poll階段進(jìn)入check階段。

5 close

如果一個socket或者一個句柄被關(guān)閉，那么就會產(chǎn)生一個close事件，該事件回被加入到對應(yīng)的隊列中。close階段執(zhí)行完畢后，本輪事件循環(huán)結(jié)束，循環(huán)進(jìn)入到下一輪。

在Node中，事件隊列不止一個，定時器相關(guān)的事件和磁盤IO產(chǎn)生的事件需要不同的處理方式，如果把所有的事件都放在一個隊列里，勢必要增加許多類似switch/case的代碼；那樣的話倒不如將不同類型的事件歸類到不同的事件隊列里，然后一層層地遍歷下來，如果當(dāng)中出現(xiàn)了新的事件，就進(jìn)行相應(yīng)的處理。

Node.js

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