1. Nodejs运行时

JS语言是同步，阻塞，单线程的，但是nodejs不是。Nodejs由三个主要组件：

• 外部依赖例如 v8,libuv,crypto

• 提供文件和网络服务的c++模块

• 基于c++模块上层封装的JS库

  
  

nodejs的异步特性主要由libuv提供。libuv是跨平台的使用c语言写的库，它主要提供对异步操作的支持。

2. 代码运行过程

当我们在Nodejs中执行JS代码时，是由v8引擎处理代码执行，v8包括一块内存区域（堆）和调用栈。当定义函数，变量时，从堆中分配内存，当执行代码时将函数入栈，函数返回时出栈。

当执行异步操作时，libuv将接管该任务，然后使用操作系统的异步机制运行任务。如果缺乏系统级的异步机制，就使用线程池运行任务，保证主线程不被阻塞。

3. Event Loop

事件循环是一个nodejs应用运行后一直存在的循环。存在着六个不同的队列，每个都存储着不同的回调。

• Timer queue（定时器队列），最小堆，由setTimeout, setInterval创建

• IO队列：文件、网络操作

• check队列，任务由setImmediate产生，node专有

• close队列， 与异步任务的close事件相关

• nextTick队列

• promise队列

除了两个微任务队列，其他队列都是libuv自带的

如何工作？

同步代码优于异步代码，事件循环是call stack为空后开始。事件循环遵循的优先级规则：

• 微任务队列有任务，先处理完。nextTick先于promise

• 定时器任务执行

• IO队列

• check队列

• close队列

需要注意的是在定时器队列，IO队列，check队列，close队列执行一个任务后都会检查并运行微任务队列。

4. 实验

实验1

输出

结论：同步先于异步

实验2

输出

结论：nextTick先于promise

实验3

输出

解析：

nextTick内部增加的nextTick任务还是先于promise，因为nexttick队列清完后才会执行promise队列的任务。

promise里增加的nextTick任务晚于其他的promise，因为此时是在执行promise阶段，需要清空promise才会检查nextTick队列。

实验4

输出

结论：nextTick先于promise；微任务先于setTimeout；每个Timer任务后会检查执行微任务。

实验6

输出

结论：Timer队列是按时间排序的

实验7

输出

结论：微任务先于io任务

实验8

输出：不确定

解析：setTimeout 0通常内部会取1ms，也就是1ms后执行Timer任务，而cpu进入事件循环的时机不定，所以有可能进入事件循环时已经过了1ms，那么先执行timer任务，也可能进入时定时任务没到时间，会先执行IO任务。

实验9

输出

解析：

代码最后加了循环保证进入事件循环时定时器任务已经到期，所以先执行Timer任务

实验10

输出

1

解析：按理说IO任务先于check任务，但是第一次事件循环时IO任务的callback并不在队列里。在两个队列之间会通过IO polling的方式去查看io任务是否完成，完成了就将callback加到队列里，然后下一轮循环时会调用

I/O events are polled and callback functions are added to the I/O queue only after the I/O is complete

参考：https://www.builder.io/blog/visualizing-nodejs-io-queue