setTimeout和setImmediate在事件循环中的执行顺序是怎样的？-js教程-PHP中文网

1.settimeout和setimmediate的执行顺序取决于事件循环阶段。在主模块代码中，settimeout(fn, 0)通常先执行，因为事件循环从timers阶段开始，随后进入check阶段执行setimmediate；但在i/o回调中，setimmediate几乎总是优先，因为事件循环在poll阶段结束后会直接进入check阶段处理setimmediate回调，再回到timers阶段处理settimeout。2.此外，process.nexttick和promise微任务具有更高的优先级，会在当前阶段结束前执行，优先于settimeout和setimmediate。

setTimeout和setImmediate在事件循环中的执行顺序是怎样的？

提到Node.js的事件循环，

setTimeout

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和

setImmediate

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的执行顺序，这确实是个让人挠头的问题，答案往往不是简单的“谁先谁后”，而是“看情况”。简单来说，在大多数非I/O回调的场景下，

setTimeout(fn, 0)

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（虽然写0，但实际内部最小延迟通常是1ms）可能会在

setImmediate

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之前执行；但在I/O回调中，

setImmediate

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则几乎总是优先于

setTimeout(0)

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。这背后涉及的是Node.js事件循环的精妙设计和不同阶段的优先级。

解决方案

要真正理解

setTimeout

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和

setImmediate

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的执行顺序，我们得深入Node.js的事件循环机制。它不是一个简单的队列，而是一个由多个阶段（phases）组成的循环。粗略地讲，这些阶段包括：

timers（定时器）：执行
```
setTimeout
```
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和
```
setInterval
```
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的回调。
pending callbacks（待定回调）：执行一些系统操作的回调，比如TCP错误。
idle, prepare（空闲，准备）：Node.js内部使用。
poll（轮询）：这是最核心的阶段，处理I/O事件（如文件读取、网络请求），并在适当的时候阻塞等待新的I/O事件。如果poll队列为空，它可能会检查
```
setImmediate
```
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队列是否有待执行的回调，如果有，就直接进入
```
check
```
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阶段。
check（检查）：执行
```
setImmediate
```
登录后复制
的回调。
close callbacks（关闭回调）：执行一些
```
close
```
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事件的回调，比如
```
socket.on('close')
```
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。

当我们调用

setTimeout(fn, 0)

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时，它的回调会被放到timers阶段的队列里。而

setImmediate(fn)

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的回调则会被放到check阶段的队列里。事件循环会按照上述顺序，一个阶段一个阶段地执行。

那么，关键点来了：

在主模块代码（非I/O回调）中：事件循环启动，会首先进入timers阶段。如果

setTimeout(0)

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被调度，它会先被检查并执行。然后，事件循环会流经poll阶段，最后才到达check阶段执行

setImmediate

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。所以，通常你会看到

setTimeout

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先输出。

setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout executed');
}, 0);

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

// 运行结果：通常是 'setTimeout executed' 然后 'setImmediate executed'
// 但偶尔也会因为系统负载等原因，setTimeout的最小延迟导致其在下一个tick才被处理，
// 使得setImmediate反而先执行。所以这里用“通常”而非“总是”。

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在I/O回调中：这是个特别的场景。当一个I/O操作完成（比如文件读取完毕），它的回调会在
```
poll
```
登录后复制
阶段执行。一旦
```
poll
```
登录后复制
阶段的回调执行完毕，事件循环会优先检查
```
check
```
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阶段的队列，然后才回到
```
timers
```
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阶段。这意味着，如果在I/O回调中同时调度了
```
setTimeout(0)
```
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和
```
setImmediate()
```
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，
```
setImmediate
```
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的回调会立即在当前循环的
```
check
```
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阶段被执行，而
```
setTimeout(0)
```
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的回调则需要等待下一个事件循环周期进入
```
timers
```
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阶段才能执行。
```
const fs = require('fs');

fs.readFile(__filename, () => {
    setTimeout(() => {
        console.log('setTimeout in I/O callback');
    }, 0);

    setImmediate(() => {
        console.log('setImmediate in I/O callback');
    });
});

console.log('Script started, waiting for I/O...');

// 运行结果：
// Script started, waiting for I/O...
// setImmediate in I/O callback
// setTimeout in I/O callback
```
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这两种场景的差异，就是理解它们执行顺序的关键。

为什么有时候setTimeout(0)比setImmediate先执行？

这几乎是Node.js新手必踩的坑，我第一次遇到时也疑惑了好一阵子。说白了，这和事件循环的启动流程有关。当Node.js脚本开始运行，事件循环的第一个“行程”总是从

timers

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阶段开始的。如果你在主模块代码里直接写

setTimeout(0)

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和

setImmediate()

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，那么

setTimeout

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的回调就会被放入

timers

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队列，

setImmediate

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的回调被放入

check

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队列。

事件循环在第一次迭代时，会先处理

timers

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队列里的任务。如果

setTimeout(0)

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的回调已经准备好执行（即它的延迟时间，哪怕是0，也达到了），它就会被执行掉。然后，事件循环才会继续往后走，经过

pending callbacks

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，进入

poll

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阶段，最后才来到

check

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阶段，这时

setImmediate

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的回调才有机会执行。

当然了，这里有一个小细节：

setTimeout(fn, 0)

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中的0毫秒并不是绝对的。Node.js内部通常会将其最小延迟值钳制为1毫秒，或者在某些情况下，因为操作系统调度等因素，实际的延迟可能会略大于0。这就导致了在极少数情况下，如果系统非常繁忙，或者

setTimeout

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的调度刚好错过了当前

timers

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阶段的检查点，它可能会被推迟到下一个事件循环周期，从而让

setImmediate

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有机会先执行。但这在绝大多数情况下，尤其是在主模块代码中，

setTimeout(0)

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会比

setImmediate

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先执行。

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在I/O回调中，setImmediate为何总能优先于setTimeout(0)执行？

这个现象，在我看来，是Node.js事件循环设计中非常精妙的一点，它保证了I/O相关操作的即时性。设想一下，当一个文件读取完成，或者一个网络请求的数据包抵达，这些I/O事件的回调会在

poll

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阶段被执行。执行完这些回调后，事件循环并不会立刻跳回

timers

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阶段。相反，它会有一个明确的“决策点”：在

poll

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阶段结束后，Node.js会检查

check

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阶段是否有待执行的

setImmediate

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回调。

这是因为

setImmediate

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的设计初衷就是为了在当前

poll

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阶段完成I/O操作后，立即执行一些“后续处理”任务。它提供了一种比

setTimeout(0)

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更确定的“立即执行”机制，尤其是在处理I/O密集型任务时显得尤为重要。

所以，当I/O回调执行完毕，事件循环会“顺理成章”地进入

check

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阶段，处理所有

setImmediate

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的回调。只有当

check

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阶段也清空了，事件循环才会考虑回到

timers

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阶段，处理那些可能在I/O回调中新调度的

setTimeout(0)

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任务。这种设计模式，确保了对I/O结果的响应可以被迅速处理，而不会被其他定时器任务抢占。这对于构建高性能的网络服务至关重要。

除了setTimeout和setImmediate，还有哪些异步任务队列需要注意？

Node.js的异步世界远不止

setTimeout

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和

setImmediate

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这么简单。理解事件循环，还必须掌握微任务队列（Microtask Queue）的概念，它对任务的执行顺序有着更高级别的优先级。

```
process.nextTick()
```
登录后复制
：这是Node.js特有的一个微任务，优先级极高。它的回调会在当前事件循环阶段结束时，但在进入下一个事件循环阶段之前立即执行。这意味着，无论你当前在
```
timers
```
登录后复制
、
```
poll
```
登录后复制
还是
```
check
```
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阶段，只要调用了
```
process.nextTick()
```
登录后复制
，它的回调都会在当前阶段的任务完成后，并且在事件循环进入下一个阶段前被执行。它甚至比Promise的微任务还要优先。
```
setImmediate(() => console.log('setImmediate'));
setTimeout(() => console.log('setTimeout'), 0);
process.nextTick(() => console.log('process.nextTick'));
Promise.resolve().then(() => console.log('Promise.then'));

// 运行结果：
// process.nextTick
// Promise.then
// setTimeout (或 setImmediate，取决于具体运行环境和主线程任务)
// setImmediate (或 setTimeout)
```
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在我看来，
```
process.nextTick
```
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就像一个“插队者”，它能确保你的任务在当前操作完成后，立即得到处理，而不会被推迟到下一个宏任务阶段。
Promise微任务：包括
```
Promise.resolve().then()
```
登录后复制
、
```
async/await
```
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等。这些也是微任务，它们会在当前事件循环阶段结束时，
```
process.nextTick
```
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之后，但在进入下一个宏任务阶段之前执行。
其他宏任务：
- ```
setInterval
```
  登录后复制
  ：与
```
setTimeout
```
  登录后复制
  类似，也是在
```
timers
```
  登录后复制
  阶段处理的定时器。
- I/O事件回调：比如
```
net.createServer().on('connection')
```
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  ，
```
http.Server().on('request')
```
  登录后复制
  等，这些都是在
```
poll
```
  登录后复制
  阶段被处理的。
- ```
setImmediate
```
  登录后复制
  ：我们已经讨论过，它在
```
check
```
  登录后复制
  阶段执行。
- ```
socket.on('close')
```
  登录后复制
  等：这些在
```
close callbacks
```
  登录后复制
  阶段执行。