# 深入node.js事件轮询

尽管 JavaScript 是单线程的，但“事件轮询”机制允许 Node.js 通过尽可能将操作系统内核执行非阻塞的I/O操作。

由于大多数现代内核都是多线程的，因此它们可以在后台处理执行多个操作。当其中一个操作完成时，内核会告诉Node.js，以便可以将相应的回调添加到轮询队列中以最终执行。

# 线程模型

JavaScript 从设计之初起就是单线程，它的目的就是解决一些脚本语言的问题，因为设计的能力有限，性能不需要重点考虑。

由于 JavaScript 是单线程的，所有任务都在一个线程上完成，一旦遇到大量任务或者遇到一个耗时的任务，网页就会出现"假死"。Event Loop就是为了解决这个问题而提出的。

# EventLoop

简单说，就是在程序中设置两个线程：一个负责程序本身的运行，称为"主线程"；另一个负责主线程与其他进程（主要是各种I/O操作）的通信，被称为"Event Loop线程"（可以译为"消息线程"）。

EventLoop 是 Javascript 对异步的具体实现，在程序执行过程中，直接执行同步代码，异步代码／函数会先放在异步队列中挂起，待同步的任务执行完成之后，轮询执行异步队列中的任务。

# Node.js中的EventLoop

Node.js 中的 EventLoop 是通过 libuv 这个库实现的。当 Node.js 启动时，它会初始化事件循环，处理在 Node.js 中运行的代码，其中可能包含了异步API调用，然后开始运行事件循环。node.js 处理的事件循环一共有六个阶段，如下面所示：

   ┌───────────────────────┐
┌─>│   timers(定时器阶段)    │
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │ I/O callbacks(系统错误)│
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │     idle, prepare     │
│  └──────────┬────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌──────────┴────────────┐      │   incoming:   │
│  │     poll(轮询阶段)     │<─────┤  connections, │
│  └──────────┬────────────┘      │   data, etc.  │
│  ┌──────────┴────────────┐      └───────────────┘
│  │        check          │
│  └──────────┬────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
└──┤    close callbacks    │
   └───────────────────────┘

每个阶段的对应关系如下：

• timers(定时器阶段):

  此阶段执行由 setTimeout 和 setInterval 调度的回调；

• pending callbacks:

  此阶段执行系统错误处理，包括 socket、TCP、UDP等；

• idle, prepare:

  此阶段仅仅内部使用；

• poll:

  此阶段会检索新的I/O事件，执行对应I/O相关的回调（首先处理到期的定时器回调，然后处理 poll 队列中的回调，直到队列中的回调被清空，或者达到处理的上限；若队列不为空，且刚好有 setImmediate 回调，则终止当前 poll 阶段，前往 check 阶段，执行 setImmediate 回调；若没有 setImmediate 回调，node.js 回去查看有没有定时器任务到期，若有则前往 timer 阶段执行定时器任务，若没有则前往 check 阶段）;

• check:

  此阶段会执行 setImmediate 回调（注意 setImmediate 回调只能在此阶段执行）；

• close callbacks:

  一些关闭的回调，例如 ***.on（'close'，...）；

以上六个阶段都是独立的，都存在有自己的消息队列，不同的回调一定会进入到不同的阶段（比如：setImmediate 一定会在 check 阶段，setTimeout 一定会在 timer 阶段）。

事件循环启动后，都是从上往下执行，每个阶段都会执行队列中回调，直到全部执行完，或者达到最大的处理数量。node.js 就会进入到下一个阶段去检查新的队列，直到执行完全部的阶段还有每个阶段中的队列。