喂，喂，能听到吗？ 大家好，我是今天的主讲人，很高兴能和大家一起聊聊Node.js的Event Loop这个磨人的小妖精。 放心，今天咱们不搞那些晦涩难懂的官方术语，力求用最接地气的方式，把setTimeout、setImmediate和process.nextTick这三个哥们儿的执行顺序彻底扒个干净。
一、Event Loop：Node.js的灵魂舞者
想象一下，Node.js就像一个单人舞者，在舞台（Event Loop）上翩翩起舞。它只有一个线程，却能同时处理成千上万的请求，这全靠Event Loop的调度。Event Loop不断循环，负责从不同的队列中取出任务并执行。
这个舞台分成几个区域，每个区域都有自己的职责：
- Timers: 这里住着setTimeout和setInterval这两个定时器。它们负责存放那些到时间需要执行的回调函数。
- Pending Callbacks: 这里存放一些操作系统层面的回调，比如TCP errors。
- Idle, Prepare: Node.js内部的一些操作。
- Poll: 这是Event Loop的心脏！它负责检索新的I/O事件，执行与I/O相关的回调（除了定时器回调和setImmediate回调）。比如，读取文件、网络请求等。
- Check: 这里住着setImmediate。它负责存放那些需要在Poll阶段结束后立即执行的回调函数。
- Close Callbacks: 处理一些close事件的回调，比如socket的close事件。
此外，还有个特殊的区域：process.nextTick Queue 和 Promise Jobs Queue。 它们不是Event Loop的阶段，但它们的优先级非常高，会在当前阶段执行完毕后，立即执行。
二、三剑客的爱恨情仇：setTimeout、setImmediate 和 process.nextTick
现在，我们来认识一下今天的主角：setTimeout、setImmediate和process.nextTick。它们都是用来延迟执行回调函数的，但它们的执行时机却大相径庭。
1. setTimeout(callback, delay)
setTimeout(callback, delay) 的作用是在 delay 毫秒后执行 callback。注意，这里是至少 delay 毫秒后执行，而不是一定在 delay 毫秒后执行。 为什么呢？因为Event Loop还需要处理其他任务，如果当前Event Loop正忙，setTimeout的回调就只能排队等待。
delay：延迟的时间，单位是毫秒。callback：要执行的回调函数。
代码示例：
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout callback');
}, 0);
console.log('Immediate');这段代码的输出结果可能是：
Immediate
setTimeout callback也可能是：
setTimeout callback
Immediate为什么会有两种结果？ 因为如果 delay 为 0，setTimeout的回调会被放到 timers 阶段的队列中。 但是，Node.js 会尝试尽量高效地处理事件循环的每个阶段。 当执行 setTimeout(..., 0) 时，如果事件循环已经进入了timers阶段，那么这个回调就会在当前循环的末尾执行。 如果事件循环还没有进入timers阶段，那么它会在下一个循环中执行。 因此，输出的顺序是不确定的。
2. setImmediate(callback)
setImmediate(callback) 的作用是在当前 Poll 阶段结束后，立即执行 callback。 也就是说，它会把回调函数放到 Check 阶段的队列中。
callback：要执行的回调函数。
代码示例：
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate callback');
});
console.log('Immediate');这段代码的输出结果是：
Immediate
setImmediate callback3. process.nextTick(callback)
process.nextTick(callback) 的作用是在当前操作结束后，下一次Event Loop之前执行 callback。 也就是说，它会把回调函数放到 process.nextTick 队列中。 这是一个优先级非常高的队列，会在当前Event Loop阶段结束后立即执行。
callback：要执行的回调函数。
代码示例：
process.nextTick(() => {
console.log('process.nextTick callback');
});
console.log('Immediate');这段代码的输出结果是：
Immediate
process.nextTick callback三、优先级大比拼：谁是老大？
现在，我们来总结一下这三剑客的优先级：
- process.nextTick： 优先级最高，会在当前操作结束后，下一次Event Loop之前立即执行。
- Promise Jobs Queue: 优先级也很高, 在
process.nextTick执行完后执行 - setImmediate： 优先级次之，会在当前 Poll 阶段结束后，立即执行。
- setTimeout： 优先级最低，会在指定的时间后执行，但具体时间取决于Event Loop的繁忙程度。
可以用一张表格来更清晰地展示：
| 优先级 | 执行时机 | 队列/阶段 |
|---|---|---|
| 1 | 当前操作结束后，下一次Event Loop之前 | process.nextTick Queue |
| 1.5 | 当前process.nextTick Queue执行完之后 | Promise Jobs Queue |
| 2 | 当前 Poll 阶段结束后 | Check 阶段 (setImmediate) |
| 3 | 指定的时间后，但具体时间取决于Event Loop | Timers 阶段 (setTimeout) |
四、实战演练：复杂场景下的执行顺序
光说不练假把式，我们来几个复杂的场景，看看这三剑客是如何互相影响的。
场景一：setTimeout、setImmediate 和 process.nextTick 共舞
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout callback');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate callback');
});
process.nextTick(() => {
console.log('process.nextTick callback');
});
console.log('Immediate');这段代码的输出结果通常是：
Immediate
process.nextTick callback
setTimeout callback
setImmediate callback或者：
Immediate
process.nextTick callback
setImmediate callback
setTimeout callback分析：
console.log('Immediate')首先执行。process.nextTick的回调函数会被放到process.nextTick队列中，并在当前操作结束后，下一次Event Loop之前立即执行。setTimeout的回调函数会被放到 Timers 阶段的队列中，setImmediate的回调函数会被放到 Check 阶段的队列中。- 由于
process.nextTick的优先级最高，所以它会在setTimeout和setImmediate之前执行。 setTimeout和setImmediate的顺序是不确定的，因为取决于Event Loop的运行情况。
场景二：嵌套调用
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout callback');
process.nextTick(() => {
console.log('setTimeout process.nextTick callback');
});
setImmediate(() => {
console.log('setTimeout setImmediate callback');
});
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate callback');
process.nextTick(() => {
console.log('setImmediate process.nextTick callback');
});
setTimeout(() => {
console.log('setImmediate setTimeout callback');
}, 0);
});
process.nextTick(() => {
console.log('process.nextTick callback');
});
console.log('Immediate');这段代码的输出结果可能会是：
Immediate
process.nextTick callback
setTimeout callback
setTimeout process.nextTick callback
setImmediate callback
setImmediate process.nextTick callback
setTimeout setImmediate callback
setImmediate setTimeout callback分析：
console.log('Immediate')首先执行。process.nextTick的回调函数会被放到process.nextTick队列中，并在当前操作结束后，下一次Event Loop之前立即执行。setTimeout和setImmediate的回调函数会被分别放到 Timers 阶段和 Check 阶段的队列中。- 当
setTimeout的回调函数执行时，它会创建一个新的process.nextTick和setImmediate。 - 当
setImmediate的回调函数执行时，它会创建一个新的process.nextTick和setTimeout。 - 需要注意的是，内部的
process.nextTick会在当前回调函数执行完毕后，立即执行。 setTimeout和setImmediate的嵌套调用，其执行顺序仍然受到Event Loop的影响。
场景三：Promise Jobs Queue的加入
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout callback');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate callback');
});
process.nextTick(() => {
console.log('process.nextTick callback');
});
Promise.resolve().then(() => {
console.log('Promise callback');
});
console.log('Immediate');这段代码的输出结果通常是：
Immediate
process.nextTick callback
Promise callback
setTimeout callback
setImmediate callback分析：
console.log('Immediate')首先执行。process.nextTick的回调函数会被放到process.nextTick队列中，并在当前操作结束后，下一次Event Loop之前立即执行。Promise.resolve().then()的回调函数会被放到 Promise Jobs Queue中，优先级在process.nextTick之后setTimeout的回调函数会被放到 Timers 阶段的队列中，setImmediate的回调函数会被放到 Check 阶段的队列中。- 由于
process.nextTick的优先级最高，紧接着是Promise Jobs Queue，所以它们会在setTimeout和setImmediate之前执行。 setTimeout和setImmediate的顺序是不确定的，因为取决于Event Loop的运行情况。
五、最佳实践：合理使用延迟函数
了解了 setTimeout、setImmediate 和 process.nextTick 的执行顺序，我们就可以根据实际需求，合理地使用它们。
- process.nextTick： 适用于需要在当前操作结束后，尽快执行的任务，比如清理资源、更新状态等。但是，要避免过度使用 process.nextTick，因为它会阻塞Event Loop的进行。
- setImmediate： 适用于需要在当前 Poll 阶段结束后，立即执行的任务，比如执行一些非关键性的操作。
- setTimeout： 适用于需要在指定的时间后执行的任务，比如轮询、定时任务等。
避免阻塞Event Loop：
- 尽量避免在回调函数中执行大量的计算或 I/O 操作。
- 可以使用 Web Workers 或 Cluster 来分摊计算任务。
- 合理地使用流（Stream）来处理大型文件。
六、总结：掌握Event Loop，玩转Node.js
Event Loop是Node.js的核心，理解Event Loop的运行机制，对于编写高性能、高可靠性的Node.js应用至关重要。 掌握setTimeout、setImmediate 和 process.nextTick 的执行顺序，可以帮助我们更好地控制代码的执行时机，从而提高应用的性能和可维护性。
希望今天的讲解能帮助大家更好地理解Node.js的Event Loop。 记住，实践是检验真理的唯一标准，多写代码，多调试，才能真正掌握这些知识。
最后，祝大家编程愉快！ 谢谢大家！