이벤트 루프란 무엇입니까? Node.js의 이벤트 루프에 대한 자세한 설명

이벤트 루프란 무엇인가요? 이번 글에서는 Node의 이벤트 루프에 대해 소개하겠습니다. 도움이 되셨으면 좋겠습니다!

이벤트 루프란 무엇인가요?

JavaScript는 단일 스레드이지만 이벤트 루프는 시스템 커널을 최대한 사용하므로 Node.js가 비차단 I/O 작업을 수행할 수 있습니다. 대부분의 최신 커널은 멀티스레드이지만 백그라운드에서 멀티스레드 작업을 처리할 수 있습니다. 작업이 완료되면 커널이 Node.js에 알리고 실행을 위해 적절한 콜백이 루프에 추가됩니다. 이 기사에서는 이 주제를 더 자세히 소개합니다

타임 루프 설명

Node.js가 실행될 때. js 시작 실행되면 이벤트 루프가 먼저 초기화되고 제공된 입력 스크립트가 처리됩니다(또는 이 문서에서 다루지 않는 REPL에 삽입됨). 이는 비동기 API 호출을 수행하거나 타이머를 예약하거나 호출합니다. process.nextTick(), 그리고 이벤트 루프 처리를 시작합니다

아래 그림은 이벤트 루프 실행 시퀀스의 간략한 개요를 보여줍니다

   ┌───────────────────────────┐
┌─>│           timers          │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │     pending callbacks     │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │       idle, prepare       │
│  └─────────────┬─────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌─────────────┴─────────────┐      │   incoming:   │
│  │           poll            │<─────┤  connections, │
│  └─────────────┬─────────────┘      │   data, etc.  │
│  ┌─────────────┴─────────────┐      └───────────────┘
│  │           check           │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
└──┤      close callbacks      │
   └───────────────────────────┘

각 상자는 이벤트 루프의 단계를 나타냅니다

각 단계에는 FIFO 대기열이 있습니다 콜백 실행, 그러나 각 단계는 고유한 방식으로 실행됩니다. 일반적으로 이벤트 루프가 단계에 들어가면 현재 단계에서 모든 작업을 수행하고 대기열이 완전히 소비되거나 종료될 때까지 현재 단계 대기열에서 콜백 실행을 시작합니다. 대기열의 최대 데이터에 도달했습니다. 대기열이 소진되거나 최대 크기에 도달하면 이벤트 루프가 다음 단계로 이동합니다.

단계 개요

• timers 이 단계에서는 setTimeout() 및 setInterval() 콜백을 실행합니다.
• 보류 중인 콜백 I/O 콜백 실행이 다음 루프 반복으로 연기됩니다
• , 준비하다 새로운 I/O 이벤트를 검색하기 위해
• poll에만 사용됩니다. I/O 관련 콜백을 실행합니다(거의 모든 관련 콜백, 닫기 콜백).
• check setImmediate()가 이 단계에서 호출됩니다.
• 닫기 콜백 닫기 콜백(예: 소켓.on('close', ...)

이벤트 루프의 각 프로세스에서 Node.js는 비동기 I/O 및 타이머를 기다리고 있는지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 그런 다음 완전히 닫으세요

단계 세부 정보

timer

타이머는 콜백이 실행되기를 원하는 시간이 아닌 콜백이 실행될 중요한 지점을 지정하며 타이머는 지정된 과거에 있게 됩니다. 해당 시간이 지나면 최대한 빨리 실행하십시오. 그러나 운영 체제 스케줄링이나 기타 콜백으로 인해 실행이 지연됩니다.

기술적으로 폴링 단계는 콜백이 실행되는 시기를 결정합니다.

예를 들어 타이머를 100ms 후에 실행하도록 설정했지만 스크립트는 파일을 비동기적으로 읽고 95ms가 걸립니다

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 complete
someAsyncOperation(() => {
  const startCallback = Date.now();

  // do something that will take 10ms...
  while (Date.now() - startCallback < 10) {
    // do nothing
  }
});

이벤트가 발생하면 루프가 폴링에 들어갑니다. 단계이며 빈 대기열(fs.readFile()은 아직 완료되지 않음)이므로 가장 빠른 타이머 임계값에 도달할 때까지 남은 밀리초 동안 대기합니다. 95ms 후에 fs.readFile()은 파일을 읽은 후 콜백이 완료되면 대기열에 실행할 콜백이 없으며 이벤트 루프는 타이머의 콜백을 실행하기 위해 타이머 단계로 돌아갑니다. 이 예에서는 타이머가 실행되기 전에 105ms 동안 지연되는 것을 볼 수 있습니다

폴 단계가 이벤트 루프를 차단하는 것을 방지하기 위해 libuv(이벤트 루프와 플랫폼의 모든 비동기 동작을 구현하는 C 언어 라이브러리) )은 폴링 단계에서도 동일하게 수행됩니다. 또한 더 많은 이벤트에 대해 최대 폴링 중지가 있습니다

보류 중인 콜백

이 단계에서는 특정 시스템 작업(예: TCP 오류 유형)에 대한 콜백을 실행합니다. 예를 들어, 일부 *nix 시스템은 연결을 시도할 때 TCP 소켓이 ECONNREFUSED를 수신하는 경우 오류가 보고될 때까지 기다리기를 원합니다. 이는 보류 중인 콜백 단계 동안 실행을 위해 대기열에 추가됩니다.

poll

poll 단계에는 두 가지 주요 기능이 있습니다

1. I/O 차단 시간 계산
2. poll 대기열에서 이벤트 실행

이벤트 루프가 poll 단계에 들어가고 타이머가 없으면 다음과 같습니다. 두 가지 일이 발생합니다

• 폴 큐가 비어 있지 않으면 이벤트 루프는 모든 콜백이 실행되거나 시스템의 하드 제한에 도달할 때까지 각 콜백을 반복하고 동기적으로 실행합니다.
• 폴 큐가 비어 있으면 다음 두 가지 상황이 발생합니다.
  • setImmediate 콜백인 경우 이벤트 루프는 폴링 단계를 종료하고 확인 단계에 들어가 콜백을 실행합니다.
  • setImmediate가 아닌 경우 이벤트 루프는 콜백이 대기열에 추가될 때까지 기다립니다. 그런 다음 즉시 실행하세요

폴 큐가 비어 있으면 이벤트 루프는 타이머가 만료되었는지 감지합니다. 그렇다면 이벤트 루프는 타이머 단계에 도달하여 타이머 콜백을 실행합니다

check

此阶段允许人们在 poll 阶段完成后立即执行回调。 如果轮询阶段变得空闲并且脚本已使用 setImmediate() 排队，则事件循环可能会继续到 check 阶段而不是等待。

setImmediate() 实际上是一个特殊的计时器，它在事件循环的单独阶段运行。 它使用一个 libuv API 来安排在 poll 阶段完成后执行的回调。

通常，随着代码的执行，事件循环最终会到达 poll 阶段，它将等待传入的连接、请求等。但是，如果使用 setImmediate() 安排了回调并且 poll 阶段变得空闲，它将结束并继续 check 阶段，而不是等待 poll 事件。

close callbacks

如果一个 socket 或者操作突然被关闭（e.g socket.destroy()），close 事件会被发送到这个阶段，否则会通过process.nextTick()发送

setImmediate() VS setTimeout()

setImmediate() 和 setTimeout() 是相似的，但是不同的行为取决于在什么时候被调用

• setTimmediate() 在 poll 阶段一旦执行完就会执行
• setTimeout() 在一小段时间过去之后被执行

每个回调执行的顺序依赖他们被调用的上下本环境，如果在同一个模块被同时调用，那么时间会受到进程性能的限制（这也会被运行在这台机器的其他应用所影响）

例如，如果我们不在I/O里边运行下面的脚本，尽管它受进程性能的影响，但是不能够确定这两个计时器的执行顺序：

// timeout_vs_immediate.js
setTimeout(() => {
  console.log('timeout');
}, 0);

setImmediate(() => {
  console.log('immediate');
});

$ node timeout_vs_immediate.js
timeout
immediate

$ node timeout_vs_immediate.js
immediate
timeout

然而，如果你移动到I/O 循环中，immediate 回调总是会先执行

// timeout_vs_immediate.js
const fs = require('fs');

fs.readFile(__filename, () => {
  setTimeout(() => {
    console.log('timeout');
  }, 0);
  setImmediate(() => {
    console.log('immediate');
  });
});

$ node timeout_vs_immediate.js
immediate
timeout

$ node timeout_vs_immediate.js
immediate
timeout

setImmediate 相对于 setTimeout 的优势是 setImmediate 如果在I/O 中总是会优先于任何计时器被先执行，与存在多少计时器无关。

process.nextTick()

尽管 process.nextTick() 是异步API的一部分，但是你可能已经注意到了它没有出现在图表中，这是因为 process.nextTick() 不是事件循环技术的一部分，相反，当前操作执行完毕之后 nextTickQueue 会被执行，无论事件循环的当前阶段如何。 在这里，操作被定义为来自底层 C/C++ 处理程序的转换，并处理需要执行的 JavaScript。 根据图表，你可以在任意阶段调用 process.nextTick()，在事件循环继续执行之前，所有传递给 process.nextTick() 的回调都将被执行，这个会导致一些坏的情况因为它允许你递归调用 process.nextTick() "starve" 你的 I/O ，这会阻止事件循环进入 poll 阶段。

为什么这会被允许

为什么这种情况会被包含在Node.js中？因为Node.js的设计理念是一个API应该总是异步的即使它不必须，看看下面的片段

function apiCall(arg, callback) {
  if (typeof arg !== 'string')
    return process.nextTick(
      callback,
      new TypeError('argument should be string')
    );
}

该片段会进行参数检查，如果不正确，它会将错误传递给回调。 API 最近更新，允许将参数传递给 process.nextTick() 允许它接受在回调之后传递的任何参数作为回调的参数传播，因此您不必嵌套函数。

我们正在做的是将错误传回给用户，但前提是我们允许用户的其余代码执行。 通过使用 process.nextTick()，我们保证 apiCall() 总是在用户代码的其余部分之后和允许事件循环继续之前运行它的回调。 为了实现这一点，允许 JS 调用堆栈展开，然后立即执行提供的回调，这允许人们对 process.nextTick() 进行递归调用，而不会达到 RangeError：从 v8 开始超出最大调用堆栈大小。

更多node相关知识，请访问：nodejs 教程！

위 내용은 이벤트 루프란 무엇입니까? Node.js의 이벤트 루프에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!