Gelung Peristiwa dalam Node.js: Menguruskan Operasi Asynchronous

Node.js terkenal dengan sifat tidak menyekat, tak segerak dan gelung peristiwa terletak di tengah-tengah gelagat ini. Ia memastikan bahawa utas utama kekal tidak disekat, membolehkan berbilang operasi berjalan dengan cekap tanpa menunggu satu sama lain selesai. Dalam artikel ini, kita akan meneroka cara gelung acara berfungsi, memecahkan enam fasanya dan membincangkan strategi untuk menghalangnya daripada menyekatnya.

Memahami Gelung Peristiwa dalam Node.js

Gelung peristiwa dalam Node.js mendayakan pemprosesan tak segerak, mengelakkan sekatan utas utama. Ia beroperasi dalam enam fasa:

Memahami Gelung Peristiwa dalam Node.js

Gelung peristiwa ialah mekanisme yang bertanggungjawab untuk mengendalikan operasi tak segerak. Setiap kali operasi seperti I/O atau pemasa selesai, gelung peristiwa menentukan bila panggilan balik untuk operasi itu harus dijalankan. Reka bentuk ini membolehkan Node.js memproses berbilang permintaan tanpa menyekat utas utama, memastikan prestasi tinggi dalam aplikasi.

Enam Fasa Gelung Acara

Gelung acara beroperasi secara kitaran, melalui enam fasa yang berbeza. Setiap fasa mempunyai tujuan tertentu dan panggilan balik dilaksanakan dengan sewajarnya.

1. Fasa Pemasa

Fasa ini melaksanakan panggilan balik yang dijadualkan oleh setTimeout dan setInterval. Jika kelewatan masa yang dinyatakan telah tamat tempoh, panggilan balik yang berkaitan akan dijalankan di sini.

Contoh:

setTimeout(() => {
  console.log('Executed after 1 second.');
}, 1000);
console.log('Timer scheduled.');

Output:

Timer scheduled.
Executed after 1 second.

Walaupun kelewatan adalah 1000 ms, setTimeout berjalan selepas tanda gelung acara semasa selesai.

Contoh untuk setInterval

let count = 0;
const intervalId = setInterval(() => {
  console.log(`Interval executed: ${++count}`);
  if (count === 3) clearInterval(intervalId);
}, 500);

2. Fasa Panggilan Balik Menunggu

Dalam fasa ini, gelung peristiwa memproses panggilan balik I/O yang ditangguhkan daripada kitaran sebelumnya. Panggilan balik ini mengendalikan ralat dan operasi I/O tidak menyekat.

Contoh:

const fs = require('fs');
fs.readFile('file.txt', (err, data) => {
  if (err) console.error(err);
  else console.log(data.toString());
});

Output:

Read operation scheduled.
File content:<contents of example.txt>
</contents>

3. Terbiar, Sediakan Fasa

Fasa ini digunakan secara dalaman oleh Node.js untuk menyediakan sistem bagi pusingan pengundian seterusnya. Anda tidak akan berinteraksi secara langsung dengan fasa ini, tetapi kami boleh mensimulasikan beberapa gelagat yang berkaitan dengannya dengan memfokuskan pada tugas seperti persediaan pengundian dalaman.

Contoh dengan Persediaan Pelayan TCP (Sediakan Keadaan)

const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
  socket.end('Connection closed.');
});

server.listen(8080, () => {
  console.log('Server listening on port 8080.');
});

Fasa penyediaan memulakan pelayan ini. Setelah disediakan, ia beralih ke fasa tinjauan pendapat menunggu sambungan masuk.

4. Fasa Undian

Semasa fasa tinjauan pendapat, gelung acara menunggu acara I/O baharu dan melaksanakan panggilan balik yang berkaitan. Jika tiada acara belum selesai, ia akan kekal dalam fasa ini sehingga acara baharu berlaku atau pemasa sedia untuk dilaksanakan.

setTimeout(() => {
  console.log('Executed after 1 second.');
}, 1000);
console.log('Timer scheduled.');

Di sini, pelayan memasuki fasa tinjauan pendapat menunggu permintaan HTTP. Apabila permintaan tiba, panggilan baliknya dilaksanakan, menghantar respons.

5. Fasa Semak

Fasa semak menjalankan panggilan balik yang dijadualkan dengan setImmediate. Panggilan balik ini dilaksanakan selepas fasa tinjauan pendapat, tidak kira sama ada terdapat operasi I/O yang belum selesai.

Contoh:

Timer scheduled.
Executed after 1 second.

Output:

let count = 0;
const intervalId = setInterval(() => {
  console.log(`Interval executed: ${++count}`);
  if (count === 3) clearInterval(intervalId);
}, 500);

6. Tutup Fasa Panggilan Balik

Fasa ini mengendalikan operasi pembersihan. Contohnya, panggil balik yang dikaitkan dengan sambungan rangkaian yang ditutup, seperti socket.on('close'), dilaksanakan di sini.

const fs = require('fs');
fs.readFile('file.txt', (err, data) => {
  if (err) console.error(err);
  else console.log(data.toString());
});

Output:

Read operation scheduled.
File content:<contents of example.txt>
</contents>

Apabila pelanggan memutuskan sambungan, panggil balik socket.on('close') dilaksanakan dalam fasa panggil balik tutup.

Menyekat Gelung Acara

Walaupun gelung acara direka bentuk untuk mengurus operasi tak segerak dengan cekap, menyekat gelung boleh merendahkan prestasi. Jika utas utama tersekat dengan pengiraan berat atau operasi segerak, ia menghalang panggilan balik lain daripada dilaksanakan. Ini boleh menyebabkan kelewatan dan membuat aplikasi anda tidak bertindak balas.

Apabila anda melakukan tugas intensif CPU (seperti pengiraan besar) pada urutan utama, ia menyekat gelung acara. Begini cara anda boleh menggunakan Benang Pekerja untuk mengelakkan sekatan.

Contoh Menyekat Gelung Acara

const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
  socket.end('Connection closed.');
});

server.listen(8080, () => {
  console.log('Server listening on port 8080.');
});

Output:

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.end('Hello from server!');
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('Server running on http://localhost:3000');
});

Dalam contoh ini, tiada apa-apa lagi yang boleh dijalankan dalam tempoh penyekatan 5 saat, menjadikan aplikasi tidak bertindak balas.

Penyelesaian: Menggunakan Benang Pekerja

setImmediate(() => {
  console.log('Executed in check phase.');
});

setTimeout(() => {
  console.log('Executed in timers phase.');
}, 0);

console.log('Main code executed.');

Output:

Main code executed.
Executed in check phase.
Executed in timers phase.

Di sini, pengiraan menyekat berjalan dalam urutan yang berasingan, menjadikan gelung acara bebas untuk mengendalikan tugas lain.

Cara Mengelakkan Menghalang Gelung Acara

Gunakan Benang Pekerja untuk tugas intensif CPU:

Node.js menyediakan modul Benang Pekerja untuk mengendalikan tugas seperti pemprosesan imej, penyulitan atau pengiraan rumit. Ini membolehkan operasi berat berjalan selari, memunggah kerja dari gelung acara.

Contoh urutan pekerja:

setTimeout(() => {
  console.log('Executed after 1 second.');
}, 1000);
console.log('Timer scheduled.');

Pecahkan Tugasan Besar kepada Bahagian yang Lebih Kecil:

Gunakan fungsi tak segerak atau setSegera untuk membahagikan tugas yang besar kepada operasi yang lebih kecil dan tidak menyekat.

Contoh:

Timer scheduled.
Executed after 1 second.

Kesimpulan

Gelung peristiwa ialah komponen teras Node.js, bertanggungjawab untuk mengurus operasi tak segerak dengan cekap. Dengan memahami enam fasanya—Pemasa, Panggilan Balik Belum Selesai, Melahu & Sediakan, Tinjauan, Semak, dan Tutup Panggilan Balik—pembangun boleh menulis kod tanpa sekatan yang berfungsi dengan lancar. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk mengelak daripada menyekat gelung acara dengan pengiraan yang berat. Memanfaatkan alatan seperti Worker Threads memastikan aplikasi anda kekal pantas dan responsif. Menguasai gelung acara akan memperkasakan anda untuk membina aplikasi Node.js berskala dan berprestasi tinggi.

Atas ialah kandungan terperinci Gelung Peristiwa dalam Node.js: Menguruskan Operasi Asynchronous. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!