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服务端JavaScript_Node.js事件循环机制

betcha

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发布时间:2025-11-24 16:11:02

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来源于php中文网

原创

Node.js事件循环通过libuv实现,按顺序执行timers、pending callbacks、poll、check、close callbacks六个阶段,同步代码先执行,process.nextTick在阶段切换前优先执行,微任务(如Promise)在阶段结束后执行,宏任务(如setTimeout、setImmediate)按阶段处理,I/O操作主要在poll阶段完成,从而实现非阻塞异步编程。

服务端javascript_node.js事件循环机制

Node.js 的事件循环机制是理解其非阻塞 I/O 和异步编程模型的核心。虽然 JavaScript 本身是单线程的,但 Node.js 借助事件循环和底层的 libuv 库,实现了高效的并发处理能力。下面直接说明其工作原理和关键阶段。

事件循环的基本概念

事件循环不是 JavaScript 自带的,而是由运行环境(如浏览器或 Node.js)提供的。在 Node.js 中,事件循环由 libuv 实现,负责调度异步操作的回调执行。

它的核心职责是:不断检查是否有待处理的事件(如 I/O 完成、定时器触发等),如果有,就将对应的回调函数加入调用执行。

事件循环的六个阶段

Node.js 的事件循环分为六个主要阶段,每个阶段按固定顺序执行:

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  • Timers 阶段:执行由 setTimeout()setInterval() 设置的到期回调。
  • Pending callbacks 阶段:执行某些系统操作(如 TCP 错误)的回调,通常由操作系统延迟执行。
  • Idle, prepare 阶段:内部使用,不建议开发者关注。
  • Poll 阶段:这是最关键的阶段。它获取新的 I/O 事件,比如网络请求、文件读写完成,并执行相应的回调。如果没有 I/O 回调需要处理,且没有设定的 timers,事件循环可能会在此阶段停留一段时间,等待新的事件。
  • Check 阶段:执行 setImmediate() 设置的回调。它通常用于在 poll 阶段结束后立即执行某些操作。
  • Close callbacks 阶段:执行 close 事件的回调,例如 socket.on('close', ...)

微任务与宏任务的执行时机

除了上述六个阶段,Node.js 还处理两类“任务”:

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  • 宏任务(Macrotasks):包括 setTimeoutsetInterval、I/O 操作、setImmediate 等,它们在事件循环的各个阶段中被处理。
  • 微任务(Microtasks):包括 Promise.thenprocess.nextTick。它们在每个阶段结束后立即执行,优先级高于下一个宏任务。

注意process.nextTick() 虽然常被归为微任务,但它实际上在每个阶段切换前执行,甚至早于 Promise 微任务,因此具有最高优先级,滥用可能导致 I/O 饥饿。

实际例子帮助理解执行顺序

看一段代码:


setTimeout(() => console.log('timeout'), 0);
setImmediate(() => console.log('immediate'));
Promise.resolve().then(() => console.log('promise'));
process.nextTick(() => console.log('nextTick'));
console.log('sync');

输出顺序通常是:


sync
nextTick
promise
timeout
immediate

解释:

  • sync 是同步代码,最先执行。
  • nextTick 在当前操作完成后、进入事件循环前执行。
  • Promise 回调属于微任务,在本轮事件循环末尾执行。
  • setTimeout 在 timers 阶段执行。
  • setImmediate 在 check 阶段执行,通常晚于 setTimeout(0),但受启动时机影响,有时可能先执行。

基本上就这些。掌握事件循环的关键是理解阶段顺序和任务优先级,避免滥用高优先级微任务阻塞正常 I/O。

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