事件循环的流程

  • 任务进入事件循环队列
  • 事件循环按照阶段顺序进行处理,每个阶段有自己的回调队列。
  • 事件循环会在 poll 阶段等待新的事件到达,如果没有事件,会检查其他阶段的回调。
  • 如果 setImmediate() 和 setTimeout() 都存在,setImmediate() 在 check 阶段先执行,而 setTimeout() 在 timers 阶段执行。

实例

setTimeout(() => {
  console.log('Timeout callback');
}, 0);

setImmediate(() => {
  console.log('Immediate callback');
});

console.log('Main thread execution');

输出顺序:

  • Main thread execution 先打印。
  • setImmediate() 和 setTimeout() 的执行顺序取决于当前事件循环的状态,一般 setImmediate() 会先执行。

宏任务与微任务

  • 宏任务setTimeoutsetIntervalsetImmediate、I/O 操作等。
  • 微任务process.nextTickPromise.then

执行顺序:微任务优先级高于宏任务,会在当前阶段的回调结束后立即执行。

实例

setTimeout(() => {
  console.log('Timeout callback');
}, 0);

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('Promise callback');
});

console.log('Main thread execution');

执行输出结果:

Main thread execution
Promise callback
Timeout callback

process.nextTick()

process.nextTick() 会在当前操作结束后、下一个阶段开始前执行微任务,优先级高于 Promise。

实例

process.nextTick(() => {
  console.log('Next tick callback');
});

console.log('Main thread execution');

输出:

Main thread execution
Next tick callback

事件驱动程序

在 Node.js 中,事件驱动编程主要通过 EventEmitter 类来实现。

EventEmitter 是一个内置类,位于 events 模块中,通过继承 EventEmitter,你可以创建自己的事件发射器,并注册和触发事件。

通过这种机制,Node.js 可以高效地处理异步任务,即使在单线程的环境下也能实现并发处理。

整个事件驱动的流程就是这么实现的,非常简洁。有点类似于观察者模式,事件相当于一个主题(Subject),而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。

实例

//event.js 文件
var EventEmitter = require('events').EventEmitter;
var event = new EventEmitter();
event.on('some_event', function() {
        console.log('some_event 事件触发');
});
setTimeout(function() {
        event.emit('some_event');
}, 1000);

EventEmitter 的每个事件由一个事件名和若干个参数组成,事件名是一个字符串,通常表达一定的语义。对于每个事件,EventEmitter 支持 若干个事件监听器。

当事件触发时,注册到这个事件的事件监听器被依次调用,事件参数作为回调函数参数传递。

让我们以下面的例子解释这个过程:

实例

//event.js 文件
var events = require('events');
var emitter = new events.EventEmitter();
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) {
        console.log('listener1', arg1, arg2);
});
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) {
        console.log('listener2', arg1, arg2);
});
emitter.emit('someEvent', 'arg1 参数', 'arg2 参数');

执行以上代码,运行的结果如下:

$ node event.js 
listener1 arg1 参数 arg2 参数
listener2 arg1 参数 arg2 参数

以上例子中,emitter 为事件 someEvent 注册了两个事件监听器,然后触发了 someEvent 事件。

运行结果中可以看到两个事件监听器回调函数被先后调用。 这就是EventEmitter最简单的用法。

EventEmitter 提供了多个属性,如 on 和 emiton 函数用于绑定事件函数,emit 属性用于触发一个事件。接下来我们来具体看下 EventEmitter 的属性介绍。

方法

序号方法 & 描述
1addListener(event, listener)
为指定事件添加一个监听器到监听器数组的尾部。
2on(event, listener)
为指定事件注册一个监听器,接受一个字符串 event 和一个回调函数。
server.on('connection', function (stream) {
  console.log('someone connected!');
});
3once(event, listener)
为指定事件注册一个单次监听器,即 监听器最多只会触发一次,触发后立刻解除该监听器。
server.once('connection', function (stream) {
  console.log('Ah, we have our first user!');
});
4removeListener(event, listener)

移除指定事件的某个监听器,监听器必须是该事件已经注册过的监听器。

它接受两个参数,第一个是事件名称,第二个是回调函数名称。

var callback = function(stream) {
  console.log('someone connected!');
};
server.on('connection', callback);
// ...
server.removeListener('connection', callback);
5removeAllListeners([event])
移除所有事件的所有监听器, 如果指定事件,则移除指定事件的所有监听器。
6setMaxListeners(n)
默认情况下, EventEmitters 如果你添加的监听器超过 10 个就会输出警告信息。 setMaxListeners 函数用于改变监听器的默认限制的数量。
7listeners(event)
返回指定事件的监听器数组。
8emit(event, [arg1], [arg2], [...])
按监听器的顺序执行执行每个监听器,如果事件有注册监听返回 true,否则返回 false。

Node.js 目前支持的字符编码包括:

  • ascii - 仅支持 7 位 ASCII 数据。如果设置去掉高位的话,这种编码是非常快的。

  • utf8 - 多字节编码的 Unicode 字符。许多网页和其他文档格式都使用 UTF-8 。

  • utf16le - 2 或 4 个字节,小字节序编码的 Unicode 字符。支持代理对(U+10000 至 U+10FFFF)。

  • ucs2 - utf16le 的别名。

  • base64 - Base64 编码。

  • latin1 - 一种把 Buffer 编码成一字节编码的字符串的方式。

  • binary - latin1 的别名。

  • hex - 将每个字节编码为两个十六进制字符。


创建 Buffer 类

Buffer 提供了以下 API 来创建 Buffer 类:

  • Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]]): 创建了一个长度为 size 字节的 Buffer,相当于申请了 size 字节的内存空间,每个字节的值为 0。
  • Buffer.allocUnsafe(size): 建了一个长度为 size 字节的 Buffer,但 Buffer 中可能存在旧的数据,可能会影响执行结果,所以叫 unsafe。
  • Buffer.allocUnsafeSlow(size):用于分配给定大小 size 的新 Buffer 实例,但不对其进行初始化。
  • Buffer.from(array): 返回一个被 array 的值初始化的新的 Buffer 实例(传入的 array 的元素只能是数字,不然就会自动被 0 覆盖)
  • Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]]): 返回一个新建的与给定的 ArrayBuffer 共享同一内存的 Buffer。
  • Buffer.from(buffer): 复制传入的 Buffer 实例的数据,并返回一个新的 Buffer 实例
  • Buffer.from(string[, encoding]): 通过字符串创建 Buffer,可以指定编码,默认为 UTF-8。

实例

// 创建一个长度为 10、且用 0 填充的 Buffer。
const buf1 = Buffer.alloc(10);

// 创建一个长度为 10、且用 0x1 填充的 Buffer。
const buf2 = Buffer.alloc(10, 1);

// 创建一个长度为 10、且未初始化的 Buffer。
// 这个方法比调用 Buffer.alloc() 更快,
// 但返回的 Buffer 实例可能包含旧数据,
// 因此需要使用 fill() 或 write() 重写。
const buf3 = Buffer.allocUnsafe(10);

// 创建一个包含 [0x1, 0x2, 0x3] 的 Buffer。
const buf4 = Buffer.from([1, 2, 3]);

// 创建一个包含 UTF-8 字节 [0x74, 0xc3, 0xa9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf5 = Buffer.from('tést');

// 创建一个包含 Latin-1 字节 [0x74, 0xe9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf6 = Buffer.from('tést', 'latin1');


写入缓冲区

语法

写入 Node 缓冲区的语法如下所示:

buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])

类方法

序号方法 & 描述
1listenerCount(emitter, event)
返回指定事件的监听器数量。
events.EventEmitter.listenerCount(emitter, eventName) //已废弃,不推荐
events.emitter.listenerCount(eventName) //推荐

基本概念:

  • 事件:在程序中发生的动作或状态改变,例如一个文件读取完成或一个 HTTP 请求到达。
  • 事件触发器EventEmitter 是 Node.js 的内置模块,用来发出和监听事件。
  • 事件处理器:与事件关联的回调函数,事件发生时被调用。

事件驱动的流程:

  • 注册事件:在程序中通过 EventEmitter 实例注册事件和对应的处理器。
  • 触发事件:当指定的事件发生时,EventEmitter 会触发该事件。
  • 处理事件:事件循环会调度相应的回调函数来执行任务。

Node.js 有多个内置的事件,我们可以通过引入 events 模块,并通过实例化 EventEmitter 类来绑定和监听事件,如下实例:

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

以下程序绑定事件处理程序:

// 绑定事件及事件的处理程序
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);

我们可以通过程序触发事件:

// 触发事件
eventEmitter.emit('eventName');

实例

创建 hello.js 文件,代码如下所示:

实例 1

const EventEmitter = require('events');
const myEmitter = new EventEmitter();

// 注册事件处理器
myEmitter.on('greet', () => {
  console.log('Hello, world!');
});

// 触发事件
myEmitter.emit('greet');

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