浅谈JavaScript的事件循环机制（Event Loop） - Node.js篇｜8月更文挑战

前言

在上篇文章中，我们聊了事件循环机制在浏览器中的表现。本篇，我们来聊聊宿主环境换成为Node.js时，会有什么变化。

初探

我们先以宏观视角看下在Node.js中Event Loop长什么样。

Node.js的Event Loop与浏览器中的Event Loop非常相似，都是由执行栈（Execution Stack）、事件队列（Event Queue）和消息队列（Message Queue）组成。

执行栈

执行栈是一个先进后出的数据结构（LIFO），它存储着当前正在执行的函数。当一个函数被调用时，它会被压入执行栈。当函数执行完毕后，它会被从执行栈中弹出。

事件队列

事件队列是一个先进先出的数据结构（FIFO），它存储着等待执行的事件。当一个事件被触发时，它会被放入事件队列中。事件队列中的事件会被依次取出并执行。

消息队列

消息队列是一个先进先出的数据结构（FIFO），它存储着等待处理的消息。当一个消息被发送时，它会被放入消息队列中。消息队列中的消息会被依次取出并处理。

Node.js中的事件循环

Node.js中的事件循环是一个不断循环的过程。它从执行栈中取出一个函数执行，当函数执行完毕后，它会从执行栈中弹出。然后，它会从事件队列中取出一个事件执行，当事件执行完毕后，它会从事件队列中弹出。接着，它会从消息队列中取出一个消息处理，当消息处理完毕后，它会从消息队列中弹出。如此循环往复。

Node.js中的非阻塞IO

Node.js采用的是非阻塞IO模型，这意味着它不会等待IO操作完成再继续执行。当一个IO操作被触发时，它会被放入事件队列中。当事件循环轮到执行事件队列时，它会取出IO操作并执行。当IO操作执行完毕后，它会从事件队列中弹出。

一个简单的示例

以下是一个简单的示例，来说明事件循环机制在Node.js中的实际运行方式：

const fs = require('fs');

fs.readFile('file.txt', (err, data) => {
  if (err) {
    console.error(err);
  } else {
    console.log(data.toString());
  }
});

console.log('Hello, world!');

在这个示例中，我们首先调用了fs.readFile()函数来读取文件file.txt。fs.readFile()函数是一个异步函数，这意味着它不会等待文件读取完成再继续执行。当fs.readFile()函数被调用时，它会被放入事件队列中。

然后，我们调用了console.log()函数来输出"Hello, world!"。console.log()函数是一个同步函数，这意味着它会等待输出完成再继续执行。当console.log()函数被调用时，它会被压入执行栈。

当执行栈中的函数执行完毕后，它会被从执行栈中弹出。然后，事件循环会从事件队列中取出一个事件执行。在这个示例中，事件队列中的第一个事件是fs.readFile()函数。当fs.readFile()函数执行完毕后，它会从事件队列中弹出。

接着，事件循环会从消息队列中取出一个消息处理。在这个示例中，消息队列中没有消息。因此，事件循环会继续执行下一个事件。

如此循环往复，直到事件队列和消息队列都为空。

总结

本文介绍了JavaScript的事件循环机制在Node.js中的表现，包括Node.js中的执行栈、事件队列和消息队列，以及它们之间的相互作用。文章还讨论了Node.js中的非阻塞IO模型是如何与事件循环机制配合工作的，并给出了一个简单的示例来说明事件循环机制在Node.js中的实际运行方式。