這篇文章跟大家講解一下nodejs中的event，並探討setTimeout，setImmediate和process.nextTick的差異。有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對大家有幫助。
#雖然nodejs是單執行緒的，但nodejs可以將操作委託給系統內核，系統內核在後台處理這些任務，當任務完成之後，通知nodejs,從而觸發nodejs中的callback方法。
這些callback會被加入輪循佇列中，最後被執行。
透過這樣的event loop設計，nodejs最終可以實現非阻塞的IO。 【相關推薦：《nodejs 教學》】
nodejs中的event loop被分成了一個個的phase，下圖列出了各個phase的執行順序：
#每個phase都會維護一個callback queue,這是一個FIFO的佇列。
當進入一個phase之後，首先會去執行該phase的任務，然後去執行屬於該phase的callback任務。
當這個callback佇列中的任務全部都被執行完畢或達到了最大的callback執行次數之後，就會進入下一個phase。
注意， windows和linux的具體實作有稍許不同，這裡我們只關注最重要的幾個phase。
問題：phase的執行過程中，為什麼要限制最大的callback執行次數呢？
回答：在極端情況下，某個phase可能會需要執行大量的callback，如果執行這些callback花費了太多的時間，那麼將會阻塞nodejs的運行，所以我們設定callback執行的次數限制，以避免nodejs的長時間block。
在上面的圖中，我們列出了6個phase，接下來我們將會一一的來解釋。
timers
timers的中文意思是定時器，也就是說在給定的時間或時間間隔去執行某個callback函數。
通常的timers函數有這樣兩種：setTimeout和setInterval。
一般來說這些callback函數會在到期之後盡可能的執行，但是會受到其他callback執行的影響。我們來看一個範例：
const fs = require('fs');function someAsyncOperation(callback) { // Assume this takes 95ms to complete fs.readFile('/path/to/file', callback);}const timeoutScheduled = Date.now();setTimeout(() => { const delay = Date.now() - timeoutScheduled; console.log(`${delay}ms have passed since I was scheduled`);}, 100);// do someAsyncOperation which takes 95 ms to completesomeAsyncOperation(() => { const startCallback = Date.now(); // do something that will take 10ms... while (Date.now() - startCallback < 10) { // do nothing }});上面的範例中，我們呼叫了someAsyncOperation，這個函數先回去執行readFile方法，假設這個方法耗時95ms。接著執行readFile的callback函數，這個callback會執行10ms。最後才回去執行setTimeout中的callback。
所以上面的例子中，雖然setTimeout指定要在100ms之後運行，但實際上還要等待95 10 = 105 ms之後才會真正的執行。
pending callbacks
這個phase將會執行一些系統的callback操作，例如在做TCP連線的時候，TCP socket接收到了ECONNREFUSED訊號，在某些liunx作業系統中將會回報這個錯誤，那麼這個系統的callback將會放到pending callbacks中運作。
或是需要在下一個event loop中執行的I/O callback操作。
idle, prepare
idle, prepare是內部使用的phase，這裡就不過多介紹。
poll輪詢
poll將會偵測新的I/O事件，並執行與I / O相關的回調，注意這裡的回調指的是除了關閉callback，timers，和setImmediate以外的幾乎所有的callback事件。
poll主要處理兩件事：輪詢I/O，並且計算block的時間，然後處理poll queue中的事件。
如果poll queue非空的話，event loop將會遍歷queue中的callback，然後一個一個的同步執行，知道queue消費完畢，或者達到了callback數量的限制。
因為queue中的callback是一個同步執行的，所以可能會出現阻塞的情況。
如果poll queue空了，如果程式碼中呼叫了setImmediate，那麼將會立刻跳到下一個check phase，然後執行setImmediate中的callback。如果沒有呼叫setImmediate，那麼會繼續等待新來的callback被加入到queue中，並執行。
check
主要來執行setImmediate的callback。
setImmediate可以看做是一個運行在單獨phase中的獨特的timer，底層使用的libuv API來規劃callbacks。
一般來說，如果在poll phase中有callback是以setImmediate的方式呼叫的話，會在poll queue為空的情況下，立馬結束poll phase，進入check phase來執行對應的callback方法。
close callbacks
最後一個phase是處理close事件中的callbacks。例如一個socket突然被關閉，那麼將會觸發一個close事件，並且呼叫相關的callback。
setTimeout和setImmediate有什么不同呢？
从上图的phase阶段可以看出，setTimeout中的callback是在timer phase中执行的，而setImmediate是在check阶段执行的。
从语义上讲，setTimeout指的是，在给定的时间之后运行某个callback。而setImmediate是在执行完当前loop中的 I/O操作之后，立马执行。
那么这两个方法的执行顺序上有什么区别呢？
下面我们举两个例子，第一个例子中两个方法都是在主模块中运行：
setTimeout(() => {
console.log('timeout');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('immediate');
});这样运行两个方法的执行顺序是不确定，因为可能受到其他执行程序的影响。
第二个例子是在I/O模块中运行这两个方法：
const fs = require('fs');
fs.readFile(__filename, () => {
setTimeout(() => {
console.log('timeout');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('immediate');
});
});你会发现，在I/O模块中，setImmediate一定会在setTimeout之前执行。
两者的共同点
setTimeout和setImmediate两者都有一个返回值，我们可以通过这个返回值，来对timer进行clear操作：
const timeoutObj = setTimeout(() => {
console.log('timeout beyond time');
}, 1500);
const immediateObj = setImmediate(() => {
console.log('immediately executing immediate');
});
const intervalObj = setInterval(() => {
console.log('interviewing the interval');
}, 500);
clearTimeout(timeoutObj);
clearImmediate(immediateObj);
clearInterval(intervalObj);clear操作也可以clear intervalObj。
unref 和 ref
setTimeout和setInterval返回的对象都是Timeout对象。
如果这个timeout对象是最后要执行的timeout对象，那么可以使用unref方法来取消其执行，取消执行完毕，可以使用ref来恢复它的执行。
const timerObj = setTimeout(() => {
console.log('will i run?');
});
timerObj.unref();
setImmediate(() => {
timerObj.ref();
});注意，如果有多个timeout对象，只有最后一个timeout对象的unref方法才会生效。
process.nextTick也是一种异步API，但是它和timer是不同的。
如果我们在一个phase中调用process.nextTick，那么nextTick中的callback会在这个phase完成，进入event loop的下一个phase之前完成。
这样做就会有一个问题，如果我们在process.nextTick中进行递归调用的话，这个phase将会被阻塞，影响event loop的正常执行。
那么，为什么我们还会有process.nextTick呢？
考虑下面的一个例子：
let bar;
function someAsyncApiCall(callback) { callback(); }
someAsyncApiCall(() => {
console.log('bar', bar); // undefined
});
bar = 1;上面的例子中，我们定义了一个someAsyncApiCall方法，里面执行了传入的callback函数。
这个callback函数想要输出bar的值，但是bar的值是在someAsyncApiCall方法之后被赋值的。
这个例子最终会导致输出的bar值是undefined。
我们的本意是想让用户程序执行完毕之后，再调用callback，那么我们可以使用process.nextTick来对上面的例子进行改写：
let bar;
function someAsyncApiCall(callback) {
process.nextTick(callback);
}
someAsyncApiCall(() => {
console.log('bar', bar); // 1
});
bar = 1;我们再看一个实际中使用的例子：
const server = net.createServer(() => {}).listen(8080);
server.on('listening', () => {});上面的例子是最简单的nodejs创建web服务。
上面的例子有什么问题呢？listen(8000) 方法将会立马绑定8000端口。但是这个时候，server的listening事件绑定代码还没有执行。
这里实际上就用到了process.nextTick技术，从而不管我们在什么地方绑定listening事件，都可以监听到listen事件。
process.nextTick 和 setImmediate 的区别
process.nextTick 是立马在当前phase执行callback，而setImmediate是在check阶段执行callback。
所以process.nextTick要比setImmediate的执行顺序优先。
实际上，process.nextTick和setImmediate的语义应该进行互换。因为process.nextTick表示的才是immediate,而setImmediate表示的是next tick。
本文作者：flydean程序那些事
本文链接：http://www.flydean.com/nodejs-event-more/
本文来源：flydean的博客
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