細說setTimeout/setImmediate/process.nextTick的區別

node.js中的非IO的異步API提供了四種方法，分別為setTimeOut(),setInterval(),setImmediate()以及process.nextTick()，四種方法實現原理相似，但達到的效果略有區別：

一、事件循環Event Loop

首先，我們需要了解node.js的基於事件循環的事件模型，正是因為它才使得node.js中回調函數十分普遍，也正是基於此，node.js實現了單線程高效的異步IO（這里說的單線程主要說的是執行javascript代碼部分的線程，而異步IO部分node.js其實還是利用線程池去執行的）。

簡單的講就是，在node.js啟動時，創建了一個類似while(true)的循環體，每次執行一次循環體稱為一次tick，每個tick的過程就是查看是否有事件等待處理，如果有，則取出事件極其相關的回調函數並執行，然后執行下一次tick。所以，有如下代碼：

A(); B(); C();

它的執行邏輯是，先詢問事件觀察者當前是否有任務需要執行？觀察者回答“有”，於是取出A執行，A是否有回調函數？如果有（如果沒有則繼續詢問當前是否有任務需要執行），則取出回調函數並執行(注意：回調函數的執行基本都是異步的，可能不止一個回調)，執行完回調后通過某種方式通知調用者，我執行完了，並把執行結果給你，你自己酌情處理吧，主函數不需要不斷詢問回調函數執行結果，回調函數會以通知的方式告知調用者我執行完了（don’t call me ,i will call you.），而這個過程主線程並不需要等待回調函數執行完成，它會繼續向前執行，即再次詢問觀察者當前是否還有任務需要執行，重復上面的步驟。。。直到觀察者回答沒有了，線程結束。

整個事件循環的邏輯如下圖：

二：setTimeOut(),setInterval(),setImmediate()以及process.nextTik()

這里面setTimeOut()與setInterval()除了執行頻次外基本相同，都表示主線程執行完一定時間后立即執行，而setImmediate()與之十分相似，也表示主線程執行完成后立即執行。那么他們之間的區別是什么呢？

代碼如下：

setTimeout(function(){ console.log("setTimeout"); },0); setImmediate(function(){ console.log("setImmediate"); });

兩者都代表主線程完成后立即執行，其執行結果是不確定的，可能是setTimeout回調函數執行結果在前，也可能是setImmediate回調函數執行結果在前，但setTimeout回調函數執行結果在前的概率更大些，這是因為他們采用的觀察者不同，setTimeout采用的是類似IO觀察者，setImmediate采用的是check觀察者，而process.nextTick()采用的是idle觀察者。

三種觀察者的優先級順序是：idle觀察者>>io觀察者>check觀察者

process.nextTick()與setImmediate()和setTimeout()的區別如下：

1、原始代碼：

A(); B(); C();

它的執行順序即代碼順序：

2、process.nextTick()執行效果，代碼如下：

A(); process.nextTick(B); C();

它的執行順序如下：

3、setImmediate()或者setTimeout()執行效果，代碼如下：

A(); setImmediate(B);//或者setTimeout(B,0); C();

它的執行順序如下：

結論： 
process.nextTick()，效率最高，消費資源小，但會阻塞CPU的后續調用； 
setTimeout()，精確度不高，可能有延遲執行的情況發生，且因為動用了紅黑樹，所以消耗資源大； 
setImmediate()，消耗的資源小，也不會造成阻塞，但效率也是最低的。