执行机制 - Node与浏览器Event Loop的差异

[logan70]

Node与浏览器Event Loop的差异

Node.js 运行机制

Node.js采用V8作为JS的解析引擎，而I/O处理方面使用了自己设计的libuv，libuv是一个基于事件驱动的跨平台抽象层，封装了不同操作系统一些底层特性，对外提供统一的API，Node.js内的事件循环机制也由其实现。

Node.js运行机制简化如下：

1. V8引擎将JavaScript代码解析为机器码。
2. 解析后的代码，调用Node API。
3. libuv库负责Node API的执行。它将不同的任务分配给不同的线程，形成一个Event Loop（事件循环），以异步的方式将任务的执行结果返回给V8引擎。
4. V8引擎再将结果返回给用户。

Node.js 事件循环

Node.js内的事件循环机制由libuv实现，分6个阶段反复进行。

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

• timers 阶段：这个阶段执行timer（setTimeout、setInterval）的回调
• I/O callbacks 阶段：处理一些上一轮循环中的少数未执行的 I/O 回调
• idle, prepare 阶段：仅node内部使用
• poll 阶段：获取新的I/O事件, 适当的条件下node将阻塞在这里
• check 阶段：执行 setImmediate() 的回调
• close callbacks 阶段：执行 socket 的 close 事件回调

Node.js中也存在微任务队列，包括process.nextTick、promises等。

需要注意的两点：

• process.nextTick优先级高于promises。
• 事件循环每个阶段之间都会检查微任务队列并执行。

Node与浏览器Event Loop的差异

• Node.js内，microtask 在事件循环的各个阶段之间执行；浏览器端，microtask 在事件循环的 macrotask 执行完之后执行。
• Node 10及之前版本，timers阶段若有多个定时器回调，则全部执行之后再去检查微任务队列；而Node11及之后版本，则是执行一个宏任务就去检查微任务队列，跟浏览器端表现趋于一致。

setTimeout(()=>{
  console.log('timer1')
  Promise.resolve().then(() => console.log('promise1'))
}, 0)
setTimeout(()=>{
  console.log('timer2')
  Promise.resolve().then(() => console.log('promise2'))
}, 0)

Node 10及之前版本打印顺序：timer1,timer2,promise1,promise2。

Node 11及之后版本打印顺序：timer1,promise1,timer2,promise2。