❤️ 事件循环：处理异步操作的机制

目的：使Nodejs能够在单线程环境下高效运行

一、事件循环运行机制：依赖libuv库

事件循环机制是基于libuv库（一个多平台的异步I/O的库）构建的；

libuv为Nodejs提供了高效的事件驱动的I/O操作能力,libuv负责在底层进行实际的操作调度，当这些操作完成时，通过事件循环将对应的回调函数在合适的阶段进行调用；事件循环依赖kibuv实现高效的异步操作

比如在定时器管理方面，libuv 提供了精准的定时器机制，让事件循环能够准确地在合适的时间执行定时器回调函数（像setTimeout和setInterval相关的回调）。

在非阻塞 I/O 操作上，事件循环借助 libuv 可以在等待 I/O 完成的同时处理其他事务，避免了线程的大量阻塞，提高了程序的整体性能。

二、事件循环的6个阶段：每个阶段都对应一个任务队列

当事件循环进入某个阶段时, 将会在该阶段内执行回调，直到队列耗尽或者回调的最大数量已执行, 那么将进入下一个处理阶段

1. 定时器Timers阶段：执行setTimeout 和setInterval的回调函数

当设定的时间到达后，回调函数会被添加到 定时器阶段的任务队列中。（定时任务不一定按照设定的时间执行）

2.I/O回调阶段：主要用于处理各种I/O操作(如文件读取，网络请求等)完成后的回调函数

当一个I/O操作完成后， 其对应的回到函数就会被添加到这个任务队列中; 比如fs.readFile,文件读取完成后的回调函数就会在这个阶段会执行

3.闲置阶段：这是一个内部使用的过渡阶段

• 主要用于一些内部操作和准备工作，一般开发者很少直接涉及这个阶段的具体操作

4.轮询(Poll)阶段：事件循环的关键，主要有两个功能

• 等待新I/O事件到来
• 处理定时器到期后的任务（如果定时器阶段没来得及处理）

如果没有新的I/O事件并且定时器也没有到期任务，这个阶段会阻塞等待

5.检查(check)阶段：主要用于执行setImmediate的回调函数

• 在当前轮询阶段结束后立即执行

6.关闭事件回调阶段：TPC服务器对象关闭时，对应的关闭回调函数

• 例如关闭一个服务器套接字段后，用于清理资源等的关闭回调函数会在这个阶段被调用；
  • 如：socket.on('close', ...)

三、任务队列和执行顺序

微任务：

• process.nextTick: 会在当前操作完成后立即执行，在微任务之前执行
• promise.then
• queueMicrotask()：是标准的微任务

宏任务：

• setTimeout、setInterval
• IO事件
• 检查阶段的setImmediate
• 关闭事件

执行顺序：

• nextTick microtask queue
• other microtask queue
• timer queue
• poll queue
• check queue
• close queue

微任务会在当前执行栈为空的时候立即执行，宏任务会根据事件循环的阶段顺序来执行

其他：

queueMicrotask 与 process.nextTick 的区别？

• process.nextTick 会在当前操作完成后立即执行，甚至在事件循环的下一个阶段开始之前，而且在微任务之前执行。
• queueMicrotask 是标准的微任务，会在当前事件循环的微任务队列中等待，在当前执行上下文的同步代码和 process.nextTick 之后，但在宏任务之前执行。

setTimeout与setImmediate的输出顺序

• 遇到setTimeout，虽然设置的是0毫秒触发，但实际上会被强制改成1ms，时间到了然后塞入times阶段；
• 先进入times阶段，检查当前时间过去了1毫秒没有，如果过了1毫秒，满足setTimeout条件，执行回调，如果没过1毫秒，跳过
• 跳过空的阶段，进入check阶段，执行setImmediate回调

这里的关键在于这1ms，如果同步代码执行时间较长，进入Event Loop的时候1毫秒已经过了，setTimeout先执行，如果1毫秒还没到，就先执行了setImmediate