# Node事件循环

# Node.js 对异步 IO 的实现我们来看一下 Node.js 异步 IO 实现图：

异步IO

应用程序先将 JS 代码经 V8 转换为机器码。
通过 Node.js Bindings 层，向操作系统 Libuv 的事件队列中添加一个任务。
Libuv 将事件推送到线程池中执行。
线程池执行完事件，返回数据给 Libuv。
Libuv 将返回结果通过 Node.js Bindings 返回给 V8。
V8 再将结果返回给应用程序。

Libuv 实现了 Node.js 中的 Eventloop ，主要有以下几个阶段：

   ┌───────────────────────────┐
┌─>│           timers          │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │     pending callbacks     │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │       idle, prepare       │
│  └─────────────┬─────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌─────────────┴─────────────┐      │   incoming:   │
│  │           poll            │<─────┤  connections, │
│  └─────────────┬─────────────┘      │   data, etc.  │
│  ┌─────────────┴─────────────┐      └───────────────┘
│  │           check           │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
└──┤      close callbacks      │
   └───────────────────────────┘

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上图中每一个阶段都有一个先进先出的回调队列，只有当队列内的事件执行完成之后，才会进入下一个阶段。

timers：执行 setTimeout 和 setInterval 中到期的 callback。
pending callbacks：上一轮循环中有少数的 I/O callback 会被延迟到这一轮的这一阶段执行。
- 执行一些系统操作的回调，例如 tcp 连接发生错误。
idle, prepare：仅内部使用。
poll：最为重要的阶段，执行 I/O callback(node 异步 api 的回调，事件订阅回调等)，在适当的条件下会阻塞在这个阶段。
- 如果 poll 队列不为空，直接执行队列内的事件，直到队列清空。
- 如果 poll 队列为空。
  - 如果有设置 setImmediate，则直接进入 check 阶段。
  - 如果没有设置 setImmediate，则会检查是否有 timers 事件到期。
    - 如果有 timers 事件到期，则执行 timers 阶段。
    - 如果没有 timers 事件到期，则会阻塞在当前阶段，等待事件加入。
  执行计时器的顺序将根据调用它们的上下文而异。如果二者都从主模块内调用，则计时器将受进程性能的约束（这可能会受到计算机上其他正在运行应用程序的影响）。
  
  如果你把这两个函数放入一个 I/O 循环内调用，setImmediate 总是被优先调用：
```
// timeout_vs_immediate.js
const fs = require('fs');

fs.readFile(__filename, () => {
  setTimeout(() => {
    console.log('timeout');
  }, 0);
  setImmediate(() => {
    console.log('immediate');
  });
});
```
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```
$ node timeout_vs_immediate.js
immediate
timeout
```
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check：执行 setImmediate 的 callback。
close callbacks：执行 close 事件的 callback，例如 socket.on("close",func)。

除此之外，Node.js 提供了 process.nextTick(微任务，promise 也一样) 方法，在以上的任意阶段开始执行的时候都会触发。

参考文章：[Node.js 事件循环，定时器和 process.nextTick() | Node.js (nodejs.org)](https://nodejs.org/zh-cn/docs/guides/event-loop-timers-and-nexttick/#:~:text=事件循环是 Node.js 处理非阻塞 I%2FO 操作的机制——尽管 JavaScript,是单线程处理的——当有可能的时候，它们会把操作转移到系统内核中去。既然目前大多数内核都是多线程的，它们可在后台处理多种操作。当其中的一个操作完成的时候，内核通知 Node.js 将适合的回调函数添加到轮询队列中等待时机执行。)

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