Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境，它采用了事件驱动、非阻塞 I/O 的模型，使得它在处理高并发、I/O 密集型应用方面表现出色。在 Node.js 的背后，有一个重要的机制：事件循环（Event Loop）。本文将详细介绍 Node.js 的事件循环机制，包括事件循环的阶段、事件队列、定时器、I/O 操作等内容，希望对读者理解 Node.js 的运行机制有所帮助。
事件循环的阶段
在 Node.js 中，事件循环被分为几个阶段，每个阶段都有自己的任务队列和回调函数。事件循环的阶段如下：
- timers 阶段：执行 setTimeout() 和 setInterval() 中到期的回调函数。
- pending callbacks 阶段：执行系统级别的回调函数，比如 TCP 错误的回调函数。
- idle, prepare 阶段：仅在内部使用。
- poll 阶段：处理 I/O 事件，执行 I/O 回调函数。当事件循环进入 poll 阶段时，如果没有设定定时器，且没有其他任务需要处理，事件循环将会阻塞在这里，等待新的事件加入队列。如果有定时器设定，事件循环将会跳过 poll 阶段，直接进入 timers 阶段。
- check 阶段：执行 setImmediate() 回调函数。
- close callbacks 阶段：执行关闭的回调函数，比如 socket.on('close', ...)。
在事件循环的每个阶段，Node.js 都会执行相应的回调函数，直到所有任务都被处理完毕，事件循环才会结束。
事件队列
在 Node.js 中，事件队列是一个先进先出的队列，用于存储回调函数。当某个事件被触发时，它会被加入到事件队列中，等待事件循环的处理。
事件队列分为两种类型：Macrotask 和 Microtask。Macrotask 包括 I/O 操作、定时器和 setImmediate()，它们的回调函数会被加入到事件队列的队尾。Microtask 包括 Promise 和 process.nextTick()，它们的回调函数会被加入到事件队列的队首。
Node.js 在每个事件循环阶段结束时，都会先处理 Microtask 队列中的所有任务，然后再处理 Macrotask 队列中的任务。这意味着，如果在一个事件循环阶段中，不断向 Microtask 队列中添加任务，那么 Macrotask 队列中的任务就会被一直阻塞，直到 Microtask 队列中的任务全部执行完毕。
定时器
在 Node.js 中，定时器有两种类型：setTimeout() 和 setInterval()。它们都可以用来设定一段时间后执行某个回调函数，但有一些细微的差别。
setTimeout() 只会执行一次回调函数，而 setInterval() 会每隔一段时间执行一次回调函数。此外，如果 setInterval() 的回调函数执行时间超过了设定的时间间隔，那么下一次回调函数的执行时间就会延迟。
在 Node.js 中，定时器的最小时间间隔是 1 毫秒。如果设定了一个小于 1 毫秒的时间间隔，Node.js 会将其视为 1 毫秒。
I/O 操作
在 Node.js 中，I/O 操作是通过异步的方式进行的，它们不会阻塞事件循环。当一个 I/O 操作完成时，Node.js 会将其对应的回调函数加入到事件队列中，等待事件循环的处理。
对于一些 I/O 操作，Node.js 提供了一些带回调函数的 API，比如 fs.readFile()、http.request() 等。当这些 API 被调用时，它们会将回调函数加入到事件队列中，然后立即返回。这样，后续的代码就可以继续执行，而不需要等待 I/O 操作的完成。
示例代码
下面是一个简单的示例代码，用来演示 Node.js 的事件循环机制：
-- -------------------- ---- ------- --------------------- ------------- -- - ----------------------- -- --- --------------- -- - ------------------------- --- ------------------- -- - ------------------------ --- -------------------
运行上面的代码，输出结果如下：
start end nextTick immediate timeout
可以看到，事件循环的执行顺序是先处理 Microtask 队列中的任务（process.nextTick()），然后处理 Macrotask 队列中的任务（setImmediate() 和 setTimeout()）。对于 setTimeout()，即使设定的时间间隔为 0，它的回调函数也会被放到事件队列的队尾，因此它的执行顺序在 setImmediate() 后面。
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