理解 process.nextTick()

process.nextTick() 从技术上讲不是事件循环的一部分。任何时候在给定的阶段中调用 process.nextTick(),所有传递到 process.nextTick() 的回调将在事件循环继续之前解析

事件循环

同步和异步任务分别进入不同的执行环境,同步的进入主线程,即主执行栈,异步的进入任务队列 (Event Queue,机制为先进先出)。主线程内的任务执行完毕为空,会去任务队列读取对应的任务,推入主线程执行。 上述过程的不断重复就是我们说的 Event Loop (事件循环)。

在事件循环中,每进行一次循环操作称为tick,其关键的步骤可以总结如下:

宏任务主要包含:script( 整体代码)、setTimeout、setInterval、I/O、UI 交互事件、setImmediate(Node.js 环境)
微任务主要包含:Promise、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js 环境)

举个例子帮助理解事件循环,说明都标注在代码里了:

var flag = false // 1. 变量声明

Promise.resolve().then(() => {
  // 2. 将 then 任务分发到本轮循环微任务队列中去
  console.log('then1') // 8. 执行 then 微任务, 打印 then1,flag 此时是 true 了
  flag = true
})
new Promise(resolve => {
  // 3. 执行 Promise 里 同步代码
  console.log('promise')
  resolve()
  setTimeout(() => { // 4. 将定时器里的任务放到宏任务队列中
    console.log('timeout2') // 11. 执行定时器宏任务 这边指定了 10 的等待时长, 因此在另一个定时器任务之后执行了
  }, 10)
}).then(function () {
  // 5. 将 then 任务分发到本轮循环微任务队列中去
  console.log('then2') // 9. 执行 then 微任务, 打印 then2,至此本轮 tick 结束
})
function f1(f) {
  // 1. 函数声明
  f()
}
function f2(f) {
  // 1. 函数声明
  setTimeout(f) //  7. 把`setTimeout`中的`f`放到宏任务队列中,等本轮`tick`执行完,下一次事件循环再执行
}
f1(() => console.log('f为:', flag ? '异步' : '同步')) // 6. 打印 `f为:同步`
f2(() => {
  console.log('timeout1,', 'f为:', flag ? '异步' : '同步') // 10. 执行定时器宏任务
})

console.log('本轮宏任务执行完') // 7. 打印

输出顺序为:promise ➡️ f为: 同步 ➡️ 本轮宏任务执行完 ➡️ then1 ➡️ then2 ➡️ timeout1, f为: 异步 ➡️ timeout2

由此就更清晰明了了,process.nextTick 中的回调是在当前tick执行完之后,下一个宏任务执行之前调用的。

process.nextTick()

接着我们来看一段代码:

let bar;

// 这个方法用的是一个异步签名,但其实它是同步方式调用回调的
function someAsyncApiCall(callback) { callback(); }

// 回调函数在`someAsyncApiCall`完成之前被调用
someAsyncApiCall(() => {
  // 由于`someAsyncApiCall`已经完成,bar没有被分配任何值
  console.log('bar', bar); // undefined
});

bar = 1;

当调用someAsyncApiCall时,提供给它的回调是在事件循环的同一阶段内被调用的,callback 此时是一个同步回调,因为someAsyncApiCall()实际上并没有异步执行任何事情。结果这个同步执行的回调当然得到 undefined,因为脚本尚未运行到给 bar 赋值。

process.nextTick() 可以确保 API 始终是异步的,即使它不必是。
通过将回调置于process.nextTick()中,那么当前宏任务中的同步脚本先运行完成,在事件循环之前 (即执行下一个tick--宏任务前) 执行这个回调。因此在调用回调之前就能拿到所有的变量、函数等。process.nextTick()还具有阻止事件循环继续的优势,适用于在事件循环继续之前,提醒用户有错误发生。

let bar;

function someAsyncApiCall(callback) {
  process.nextTick(callback);
}

someAsyncApiCall(() => {
  console.log('bar', bar); // 1
});

bar = 1;

setImmediate() 对比

  • process.nextTick() 在当前tick同一个阶段立即执行。
  • setImmediate() 在事件循环的下一次迭代或tick时触发。

实际上,这两个名称应该互换,因为 process.nextTick()setImmediate() 触发得更早,但这是历史遗留问题,暂时无法改变,即使会令人感到困惑。

我们建议开发人员在所有情况下都使用 setImmediate(),因为它更容易理解。

为什么要使用 process.nextTick()?

有两个主要原因:

  1. 允许用户处理错误,清理任何不需要的资源,或者在事件循环继续之前重试请求。
  2. 有时有让回调在当前栈(tick)结束后、事件循环继续之前运行的必要。

参考:
Node.js 事件循环,定时器和 process.nextTick()
【JS】深入理解事件循环,这一篇就够了!(必看)

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