理解瀏覽器和node.js中的Event loop事件循環

你們都知道，javascript是一門單線程語言，所以爲了實現主線程的不阻塞，Event Loop這樣的方案應運而生。

瀏覽器和node中Event loop並不同，瀏覽器的Event loop是在HTML5中定義的規範，而node中則由libuv庫實現。

瀏覽器中的Event loop

• 全部同步任務都在主線程上執行，造成一個執行棧

• 主線程以外，還存在一個任務隊列。

  • 任務隊列分爲macro-task(宏任務)和micro-task(微任務)。
  • macro-task(宏任務): setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O等
  • micro-task(微任務): process.nextTick, 原生Promise(有些實現的promise將then方法放到了宏任務中),Object.observe(已廢棄), MutationObserver等

整個最基本的Event Loop如圖所示：

具體過程：

1. 瀏覽器中，先執行當前棧，執行完主執行線程中的任務。
2. 取出Microtask微任務隊列中任務執行直到清空。
3. 取出Macrotask宏任務中 一個 任務執行。
4. 檢查Microtask微任務中有沒有任務，若是有任務執行直到清空。
5. 重複3和4。

整個的這種運行機制又稱爲Event Loop(事件循環)

例子

瞭解瀏覽器的Event loop後，查看下面例子，猜想瀏覽器是怎麼輸出的

console.log(1);
console.log(2);
setTimeout(function(){
  console.log('setTimeout1');
  Promise.resolve().then(function(){
    console.log('Promise')
  })
})
setTimeout(function(){
  console.log('setTimeout2');
})

//瀏覽器輸出：1 2 setTimeout1 Promise setTimeout2

node中的Event loop

• 在libuv內部有這樣一個事件環機制。在node啓動時會初始化事件環。
• node中的event loop分爲6個階段，不一樣於瀏覽器的是，這裏每個階段都對應一個事件隊列，node會在當前階段中的所有任務執行完，清空NextTick Queue，清空Microtask Queue，再執行下一階段。
• 在node.js裏，process 對象表明node.js應用程序，能夠獲取應用程序的用戶，運行環境等各類信息。process.nextTick()方法將 callback 添加到next tick 隊列，而且nextTick優先級比promise等microtask高。

1. timers：執行setTimeout() 和 setInterval()中到期的callback。
2. I/O callbacks：上一輪循環中有少數的I/Ocallback會被延遲到這一輪的這一階段執行
3. idle, prepare：隊列的移動，僅內部使用
4. poll：最爲重要的階段，執行I/O callback，在適當的條件下會阻塞在這個階段
5. check：執行setImmediate的callback
6. close callbacks：執行close事件的callback，例如socket.on("close",func)

例子

查看下面例子加深對event loop的理解

在node執行下面代碼，發現每次執行前後順序不同，由於node須要啓動時間，執行過程當中setTimeout可能到時間了也可能沒到時間，因此這個前後順序取決於node的執行時間。

setTimeout(function(){
  console.log('timeout')  
})
setImmediate(function(){
  console.log('immediate')
})

i/o操做階段完成後，會走check階段，因此setImmediate會優先走

let fs=require('fs');
fs.readFile('./1.log',function(){
  console.log('fs');
  setTimeout(function(){
    console.log('timeout')
  })
  setImmediate(funciton(){
     console.log('setTimmediate')          
  })
})

nextTick應用場景

function Fn(){
  this.arrs;
  process.nextTick(()=>{ //根據nextTick的特性，能夠先賦值，再在下一個隊列中使用
    this.arrs();
  })
}
Fn.prototype.then=function(){
  this.arrs=function(){console.log(1)}
}
let fn=new Fn();
fn.then();

//注意：nextTick千萬不要寫遞歸，否則會形成死循環。能夠放一些比setTimeout優先執行的任務

總結

• 同一個上下文下，MicroTask微任務會比MacroTask宏任務先運行。
• 瀏覽器是先取出一個MacroTask宏任務執行，再執行MicroTask微任務中的全部任務。Node是按照六個階段執行，每一個階段切換時，再執行MicroTask微任務隊列
• 同個MicroTask隊列下process.tick()會優於Promise
• setImmdieate()和setTimeout()，若是他們在異步i/o callback以外調用（在i/o內調用由於下一階段爲check階段），其執行前後順序是不肯定的,須要看loop的執行前的耗時狀況。