Node的特点：

• 单线程
• 异步I/O
• 事件和回调

下面的问题：输出顺序分别是什么？

问题1

setTimeout(() => {
  console.log('timeout');
}, 0);

setImmediate(() => {
  console.log('immediate');
});

// 输出结果有两种可能
// timeout
// immediate
// 或
// immediate
// timeout

问题2

const fs = require('fs');

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('123');
})

fs.readdir('./test', () => {
  setTimeout(() => {
    console.log('timeout');
  }, 0);

  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('456');
  })

  setImmediate(() => {
    console.log('immediate');
  });
});
// 输出顺序
// 123
// 456
// immediate
// timeout

问题3

const fs = require('fs');

(function mainline() {
  process.nextTick(() => {
    console.log('A');
  });
  console.log('B');
  setTimeout(() => {
    console.log('C');
  }, 2000);
  setImmediate(() => {
    console.log('D');
  });
  setTimeout(() => {
    console.log('E');
  }, 0);
  fs.readdir('./test', 'utf8', (err, files) => {
    console.log('F');
    setTimeout(() => {
      console.log('G');
    }, 0);
    setImmediate(() => {
      console.log('H');
    });
    process.nextTick(() => {
      console.log('I');
    });
  });
  
  console.log('J');
})();

// B J A E D F I H G C
// 或
// B J A E F I D H G C

执行顺序为什么会是这样的结果，这和事件循环有关。

事件循环

启动Node，我们所编写的代码执行位置：

• 主线
• 事件循环

什么是事件循环，事件循环其实是Node.js处理非阻塞I/O操作的机制

事件循环每个周期就是一个Tick，每个阶段有自己的FIFO队列

非阻塞I/O：

• 异步I/O：Node提供的内部异步API；
• 非异步I/O：
  • setTimeout()
  • setInterval()
  • setImmediate()
  • process.nextTick()

阶段概述

Timer阶段：执行setTimeout() 和 setInterval()调度的回调函数

Pending阶段：延迟到下一个循环迭代的I/O操作；如tcp报错，等待错误

idle, prepare阶段：仅系统内部使用

Poll（轮询）阶段：检索新I/O;执行与I/O相关回调

check阶段：执行setImmediate()调度的回调函数

close阶段：一些关闭的回调函数，如socket.on('close', ...)

Timers阶段

定时器会的回调会尽可能早地被调用。

轮询阶段控制定时器何时执行。

Pending阶段

延迟到下一个循环迭代的I/O操作。

此阶段对某些系统操作（如 TCP 错误类型）执行回调。例如，如果 TCP 套接字在尝试连接时接收到 ECONNREFUSED，则某些 *nix 的系统希望等待报告错误。这将被排队以在 挂起的回调 阶段执行。

Idle、Prepare阶段

仅系统内部使用

Poll阶段

重要功能：

• 计算应该阻塞和轮询 I/O 的时间
• 处理轮询队列里面的事件

当进入轮询阶段，分两种情况：

1. 如果有被调度的计时器，那么会先执行计时器，然后再执行需要调度的异步I/O
2. 如果没有被调度的计时器，那么还会发生两种情况：
   1. 如果脚本被 setImmediate() 调度，那么会结束轮询阶段，进入check阶段，并执行被setImmediate()调度的脚本。
   2. 如果脚本未被setImmediate()调度，则事件循环将等待回调被添加到队列中，然后立即执行。

Timer > 异步I/O > Check

Check阶段

允许在轮询阶段完成后立即执行回调。

即一旦结束当前轮询就会执行。

Close阶段

如果套接字或处理函数突然关闭（例如 socket.destroy()），则'close' 事件将在这个阶段发出。否则它将通过 process.nextTick() 发出。

1. https://nodejs.org/zh-cn/docs/guides/event-loop-timers-and-nexttick/
2. https://developer.ibm.com/tutorials/learn-nodejs-the-event-loop/