单线程和异步

  • JS是单线程的,无论在浏览器还是在nodejs
  • 浏览器中JS执行和DOM渲染共用一个线程,是互斥的
  • 异步是单线程的解决方案

1. 浏览器中的事件循环 异步里面分宏任务和微任务

  • 宏任务:setTimeout,setInterval,setImmediate,I/O,UI渲染,网络请求

  • 微任务:Promise,process.nextTick,MutationObserver、async/await

  • 宏任务和微任务的区别:微任务的优先级高于宏任务,微任务会在当前宏任务执行完毕后立即执行,而宏任务会在下一个事件循环中执行

    • 宏任务在页面渲染之后执行
    • 微任务在页面渲染之前执行
    • 也就是微任务在下一轮DOM渲染之前执行,宏任务在DOM渲染之后执行

 1console.log('start')
 2setTimeout(() => { 
 3  console.log('timeout')
 4})
 5Promise.resolve().then(() => {
 6  console.log('promise then')
 7})
 8console.log('end')
 9
10
11
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13
14
 1
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 3
 4
 5
 6
 7
 8const MarcoTaskQueue = [
 9  () => {
10    console.log('timeout')
11  },
12  fn 
13]  
14
15ajax(url, fn) 
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18
19
20
21const MicroTaskQueue = [
22  () => {
23    console.log('promise then')
24  }
25]
26
27
 1<p>Event Loop</p>
 2
 3<script>
 4  const p = document.createElement('p')
 5  p.innerHTML = 'new paragraph'
 6  document.body.appendChild(p)
 7  const list = document.getElementsByTagName('p')
 8  console.log('length----', list.length) 
 9
10  console.log('start')
11  
12  setTimeout(() => {
13    const list = document.getElementsByTagName('p')
14    console.log('length on timeout----', list.length) 
15    alert('阻塞 timeout') 
16  })
17  
18  Promise.resolve().then(() => {
19    const list = document.getElementsByTagName('p')
20    console.log('length on promise.then----', list.length) 
21    alert('阻塞 promise') 
22  })
23  console.log('end')
24</script>

2. nodejs中的事件循环

  • nodejs也是单线程,也需要异步
  • 异步任务也分为:宏任务 + 微任务
  • 但是,它的宏任务和微任务分为不同的类型,有不同的优先级
  • 和浏览器的主要区别就是类型和优先级,理解了这里就理解了nodejs的事件循环

宏任务类型和优先级

类型分为6个,优先级从高到底执行

  • Timer:setTimeout、setInterval
  • I/O callbacks:处理网络、流、TCP的错误回调
  • Idle,prepare:闲置状态(nodejs内部使用)
  • Poll轮询:执行poll中的I/O队列
  • Check检查:存储setImmediate回调
  • Close callbacks:关闭回调,如socket.on(‘close’)

注意:process.nextTick优先级最高,setTimeout比setImmediate优先级高

执行过程

  • 执行同步代码
  • 执行微任务(process.nextTick优先级最高)
  • 按顺序执行6个类型的宏任务(每个开始之前都执行当前的微任务)

总结

  • 浏览器和nodejs的事件循环流程基本相同
  • nodejs宏任务和微任务分类型,有优先级。浏览器里面的宏任务和微任务是没有类型和优先级的
  • node17之后推荐使用setImmediate代替process.nextTick(如果使用process.nextTick执行复杂任务导致后面的卡顿就得不偿失了,尽量使用低优先级的api去执行异步)
 1console.info('start')
 2setImmediate(() => {
 3  console.info('setImmediate')
 4})
 5setTimeout(() => {
 6  console.info('timeout')
 7})
 8Promise.resolve().then(() => {
 9  console.info('promise then')
10})
11process.nextTick(() => {
12  console.info('nextTick')
13})
14console.info('end')
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nodejs如何开启多进程,进程如何通讯

进程process和线程thread的区别

  • 进程,OS进行资源分配和调度的最小单位,有独立的内存空间
  • 线程,OS进程运算调度的最小单位,共享进程内存空间
  • JS是单线程的,但可以开启多进程执行,如WebWorker

为何需要多进程

  • 多核CPU,更适合处理多进程

  • 内存较大,多个进程才能更好利用(单进程有内存上限)

  • 总之,压榨机器资源,更快、更节省 如何开启多进程

  • 开启子进程 child_process.fork和cluster.fork

    • child_process.fork用于单个计算量较大的计算
    • cluster用于开启多个进程,多个服务
  • 使用send和on传递消息 使用child_process.fork方式

 1const http = require('http')
 2const fork = require('child_process').fork
 3
 4const server = http.createServer((req, res) => {
 5  if (req.url === '/get-sum') {
 6    console.info('主进程 id', process.pid)
 7
 8    
 9    const computeProcess = fork('./compute.js')
10    computeProcess.send('开始计算') 
11
12    computeProcess.on('message', data => {
13      console.info('主进程接收到的信息:', data)
14      res.end('sum is ' + data)
15    })
16
17    computeProcess.on('close', () => {
18      console.info('子进程因报错而退出')
19      computeProcess.kill() 
20      res.end('error')
21    })
22  }
23})
24server.listen(3000, () => {
25  console.info('localhost: 3000')
26})
 1
 2
 3
 4 * @description 子进程计算
 5 */
 6
 7function getSum() {
 8  let sum = 0
 9  for (let i = 0; i < 10000; i++) {
10    sum += i
11  }
12  return sum
13}
14
15process.on('message', data => {
16  console.log('子进程 id', process.pid)
17  console.log('子进程接收到的信息: ', data)
18
19  const sum = getSum()
20
21  
22  process.send(sum)
23})

使用cluster方式

 1const http = require('http')
 2const cpuCoreLength = require('os').cpus().length
 3const cluster = require('cluster')
 4
 5
 6if (cluster.isMaster) {
 7  for (let i = 0; i < cpuCoreLength; i++) {
 8    cluster.fork() 
 9  }
10
11  cluster.on('exit', worker => {
12    console.log('子进程退出')
13    cluster.fork() 
14  })
15} else {
16  
17  const server = http.createServer((req, res) => {
18    res.writeHead(200)
19    res.end('done')
20  })
21  server.listen(3000)
22}
23
24
25
个人笔记记录 2021 ~ 2025