nodejs运行机制

1.简介

Node.js是一个事件驱动I/O服务端JavaScript环境，基于Google的V8引擎，V8引擎执行Javascript的速度非常快，性能非常好。将libuv作为跨平台抽象层，libuv是用c/c++写成的高性能事件驱动的程序库。nodejs的原理类似c/c++系统编程中的epoll

2.nodejs运行系统

 根据上图，Node.js的运行机制如下。

（1）V8引擎解析JavaScript脚本。

（2）解析后的代码，调用Node API。

（3）libuv库负责Node API的执行。它将不同的任务分配给不同的线程，形成一个Event Loop（事件循环），以异步的方式将任务的执行结果返回给V8引擎。

（4）V8引擎再将结果返回给用户。

注意：node.js的主进程和Event Loop是分开的，主进程执行完同步代码就不执行了，剩下的就交给事件循环去做了。

3.事件循环（Event Loop）

nodejs 执行之后会初始化一个事件循环，执行代码程序（这些程序可能会造成异步调用、定时器或者process.nextTick()），然后开始执行事件循环。

事件循环的执行循序：

上边的每一个模块都是事件循环的一个阶段，每个阶段都有一个要执行的回调的FIFO队列。虽然每个阶段都不同，一般来说，当事件执行到一个阶段，先执行这个阶段特有的操作，然后操作这个阶段的队列，当队列执行完或者达到了回调上限，事件循环就会执行下一个阶段。

各个阶段介绍

timers:

执行 setTimeout() 和 setInterval().的回调

var fs = require('fs');

function someAsyncOperation (callback) {

  // Assume this takes 95ms to complete

  fs.readFile('/Users/fyh13/fyh13/redis/nodes.conf', callback);

}

var timeoutScheduled = Date.now();

setTimeout(function () {

  var delay = Date.now() - timeoutScheduled;

  console.log(delay + "ms have passed since I was scheduled");

}, 100);

// do someAsyncOperation which takes 95 ms to complete

someAsyncOperation(function () {

  var startCallback = Date.now();

  // do something that will take 10ms...

  while (Date.now() - startCallback < 10) {

    ; // do nothing

  }

  console.log("someAsyncOperation end...")

});

执行结果:

someAsyncOperation end...

102ms have passed since I was scheduled

从执行结果来看，nodejs先执行setTimeout，后执行someAsyncOperation。执行顺序:进来readFile队列为空，setTimeout队列也是空，readFile先执行完成，将阻塞10ms的回调添加到poll队列，执行完后setTimeout还没执行完，等待，setTimeout时间到，执行回调

I/O callbacks:

队列执行几乎所有的异常行为的回调函数，这些异常行为包括被定时器和setImmediate（）预定的关闭的回调。 包括系统操作 例如TCP errors

idle, prepare:

内部调用

poll:

检索新的I/O事件；在适当的时候阻塞

1、执行到这一步判断poll队列是否为空 

2、不为空执行队列，直到队列为空或者回调数超过最大值 

3、为空 1）如果脚本被setImmediate()计划好了，事件循环结束poll时期，继续check时期去执行计划好的脚本；2）如果脚本没有被setImmediate()计划,事件循环等着回调被添加到队列，然后立马执行

只要poll队列为空，事件循环将检查哪个定时器的时间已经到了，如果有定时器时间到了，事件循环将回到timer时段处理这些定时的回调

小结：poll队列为空的时候，事件循环有可能执行check阶段执行setImmediate的回调，也有可能回到timer阶段执行setTimeout的回调，这取决于setImmediate和setTimeout的回调哪个到得早。

check:

setImmediate() 的回调在这里执行 当程序执行之后，一般情况下，事件循环会在poll阶段等待连接请求，但是，如果代码中有setImmediate()的回调函数，并且poll阶段空闲，事件循环就会继续执行check阶段，而不会继续在poll阶段等在poll事件

close callbacks:

执行像这样的 socket.on('close', ...).