本文涵蓋
- 面試題的引入
- 對事件循環面試題執行順序的一些疑問
- 通過面試題對微任務、事件循環、定時器等對深入理解
- 結論總結
面試題
面試題如下，大家可以先試着寫一下輸出結果，然后再看我下面的詳細講解，看看會不會有什么出入，如果把整個順序弄清楚 Node.js 的執行順序應該就沒問題了。
async function async1(){ console.log('async1 start') await async2() console.log('async1 end') }async function async2(){ console.log('async2')}console.log('script start')setTimeout(function(){ console.log('setTimeout0') },0) setTimeout(function(){ console.log('setTimeout3') },3) setImmediate(() => console.log('setImmediate'));process.nextTick(() => console.log('nextTick'));async1();new Promise(function(resolve){ console.log('promise1') resolve(); console.log('promise2')}).then(function(){ console.log('promise3')})console.log('script end')面試題正確的輸出結果
script startasync1 startasync2promise1promise2script endnextTickasync1 endpromise3setTimeout0setImmediatesetTimeout3提出問題
在理解node.js的異步的時候有一些不懂的地方，使用node.js的開發者一定都知道它是單線程的，異步不阻塞且高並發的一門語言，但是node.js在實現異步的時候，兩個異步任務開啟了，是就是誰快就誰先完成這么簡單，還是說異步任務最后也會有一個先后執行順序?對於一個單線程的的異步語言它是怎么實現高並發的呢?
好接下來我們就帶着這兩個問題來真正的理解node.js中的異步（微任務與事件循環）。
Node 的異步語法比瀏覽器更復雜，因為它可以跟內核對話，不得不搞了一個專門的庫 libuv 做這件事。這個庫負責各種回調函數的執行時間，異步任務最后基於事件循環機制還是要回到主線程，一個個排隊執行。
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詳細講解
1.本輪循環與次輪循環
異步任務可以分成兩種。
- 追加在本輪循環的異步任務
- 追加在次輪循環的異步任務
所謂”循環”，指的是事件循環（event loop）。這是 JavaScript 引擎處理異步任務的方式，后文會詳細解釋。這里只要理解，本輪循環一定早於次輪循環執行即可。
Node 規定，process.nextTick和Promise的回調函數，追加在本輪循環，即同步任務一旦執行完成，就開始執行它們。而setTimeout、setInterval、setImmediate的回調函數，追加在次輪循環。
2.process.nextTick()
1）process.nextTick不要因為有next就被好多小伙伴當作次輪循環。
2）Node 執行完所有同步任務，接下來就會執行 process.nextTick 的任務隊列。
3）開發過程中如果想讓異步任務盡可能快地執行，可以使用 process.nextTick 來完成。
3.微任務（microtack）
根據語言規格，Promise 對象的回調函數，會進入異步任務里面的”微任務”（microtask）隊列。
微任務隊列追加在 process.nextTick 隊列的后面，也屬於本輪循環。
根據語言規格，Promise 對象的回調函數，會進入異步任務里面的”微任務”（microtask）隊列。
微任務隊列追加在process.nextTick隊列的后面，也屬於本輪循環。所以，下面的代碼總是先輸出3，再輸出4。
process.nextTick(() => console.log(3));Promise.resolve().then(() => console.log(4));// 輸出結果3，4
process.nextTick(() => console.log(1));Promise.resolve().then(() => console.log(2));process.nextTick(() => console.log(3));Promise.resolve().then(() => console.log(4));// 輸出結果 1，3，2，4
注意，只有前一個隊列全部清空以后，才會執行下一個隊列。兩個隊列的概念 nextTickQueue 和微隊列 microTaskQueue，也就是說開啟異步任務也分為幾種，像 Promise 對象這種，開啟之后直接進入微隊列中，微隊列內的就是那個任務快就那個先執行完，但是針對於隊列與隊列之間不同的任務，還是會有先后順序，這個先后順序是由隊列決定的。
4.事件循環的階段（idle, prepare忽略了這個階段）
事件循環最階段最詳細的講解（官網：https://nodejs.org/en/docs/guides/event-loop-timers-and-nexttick/#setimmediate-vs-settimeout）
- timers階段次階段包括setTimeout()和setInterval()
- IO callbacks大部分的回調事件，普通的caollback
- poll階段網絡連接，數據獲取，讀取文件等操作
- check階段setImmediate()在這里調用回調
- close階段 一些關閉回調，例如socket.on('close', ...)
- 事件循環注意點
1）Node 開始執行腳本時，會先進行事件循環的初始化，但是這時事件循環還沒有開始，會先 完成下面的事情。
同步任務 發出異步請求 規划定時器生效的時間 執行process.nextTick()等等
最后，上面這些事情都干完了，事件循環就正式開始了。
2）事件循環同樣運行在單線程環境下，高並發也是依靠事件循環，每產生一個事件，就會加入到該階段對應的隊列中，此時事件循環將該隊列中的事件取出，准備執行之后的 Callback。
3）假設事件循環現在進入了某個階段，即使這期間有其他隊列中的事件就緒，也會先將當前隊列的全部回調方法執行完畢后，再進入到下一個階段。
5.事件循環中的setTimeOut與setImmediate
由於 setTimeout 在 timers 階段執行，而 setImmediate 在 check 階段執行。所以，setTimeout 會早於 setImmediate 完成。
setTimeout(() => console.log(1));setImmediate(() => console.log(2));上面代碼應該先輸出1，再輸出2，但是實際執行的時候，結果卻是不確定，有時還會先輸出2，再輸出1。
這是因為 setTimeout 的第二個參數默認為0。但是實際上，Node 做不到0毫秒，最少也需要1毫秒，根據官方文檔，第二個參數的取值范圍在1毫秒到2147483647毫秒之間。也就是說，setTimeout(f, 0)等同於setTimeout(f, 1)。
實際執行的時候，進入事件循環以后，有可能到了1毫秒，也可能還沒到1毫秒，取決於系統當時的狀況。如果沒到1毫秒，那么 timers 階段就會跳過，進入 check 階段，先執行 setImmediate 的回調函數。
但是，下面的代碼一定是先輸出2，再輸出1。
const fs = require('fs');fs.readFile('test.js', () => { setTimeout(() => console.log(1)); setImmediate(() => console.log(2));});上面代碼會先進入 I/O callbacks 階段，然后是 check 階段，最后才是 timers 階段。因此，setImmediate才會早於setTimeout執行。
6.同步任務中async以及promise的一些誤解
- 問題1:
在面試題中，在同步任務的過程中，不知道大家有沒有疑問，為什么不是執行完async2輸出后執行async1 end輸出，而是接着執行 promise1？
引用書中一句話：“ async 函數返回一個 Promise 對象，當函數執行的時候，一旦遇到 await 就會先返回，等到觸發的異步操作完成，再接着執行函數體內后面的語句。”
簡單的說，先去執行后面的同步任務代碼，執行完成后，也就是表達式中的 Promise 解析完成后繼續執行 async 函數並返回解決結果。（其實還是本輪循環promise的問題，最后的resolve屬於異步，位於本輪循環的末尾。）
- 問題2:
console.log('promise2')為什么也是在resolve之前執行？
解答：注：此內容來源與阮一峰老師的ES6書籍，調用resolve或者reject並不會終結promise的參數函數的執行。因為立即resolved的Promise是本輪循環的末尾執行，同時總是晚於本輪循環的同步任務。正規的寫法調用resolve或者reject以后，Promise的使命就完成了，后繼操作應該放在then方法后面。所以最好在它的前面加上return語句，這樣就不會出現意外
new Promise((resolve,reject) => { return resolve(1); //后面的語句不會執行 console.log(2);}- 問題3:
promise3和script end的執行順序是否有疑問？
解答：因為立即resolved的Promise是本輪循環的末尾執行，同時總是晚於本輪循環的同步任務。Promise 是一個立即執行函數，但是他的成功（或失敗：reject）的回調函數 resolve 卻是一個異步執行的回調。當執行到 resolve() 時，這個任務會被放入到回調隊列中，等待調用棧有空閑時事件循環再來取走它。本輪循環中最后執行的。
整體結論
順序的整體總結就是: 同步任務-> 本輪循環->次輪循環