熟悉的起手式：「我方便问你一个 Node.js 核心的问题吗？」

这是一个在了解後，无论面试还是工作，CP 值都很高的题目，建议读者要真的融会贯通。

大纲

1. 请简述 Node.js 的 Event Loop

   • 1.1 面试官为什麽会问？
   • 1.2 面试官想从答案确认什麽？
   • 1.3 笔者提供的简答

2. 回答问题所需具备的知识

   • 2.1 Event Loop 执行的逻辑
   • 2.2 用 Node.js 范例程序确认自己是否理解 Event Loop
   • 2.3 解析 Node.js 范例程序执行顺序

3. 衍伸问题

   • 3.1 可以简述 Node.js 跟 JavaScript 的差异吗？
   • 3.2 readFile 和 createReadStream 函式的差异？
   • 3.3 REPL 是什麽？

1. 请简述 Node.js 的 Event Loop

1.1 面试官为什麽会问？

只要你的履历上有 Node.js，10 间公司至少有 3 间会问这个常见面试题；而且问题的起手式出奇的一致：「我方便问你一个 Node.js 核心的问题吗？」

1.2 面试官想从答案确认什麽？

• 你了解 Event Loop 对 Node.js 的重要性
• 你能大概说明 Event Loop 每个阶段的任务
• 如果出白板题要你解释程序执行的顺序，你可以正确回答

1.3 笔者提供的简答

Node.js 之所以高效，是因为采取单执行绪与 Event Loop 的概念；将所有需要等待结果、请求外部资源的函式，全部丢到 Event Loop 中等待；而 Event Loop 的逻辑是 Node.js 底层用 C 语言撰写的 libuv 库来运行的。

2. 回答问题所需具备的知识

2.1 Event Loop 执行的逻辑

• 了解 MacroTask 的 6 个阶段
  • Timer
    等计时器（setTimeout、setInterval）的时间一到，会把他们的 callback 放在这里等待执行。
  • Pending callbacks
    作业系统层级使用（ex：TCP errors、sockets 连线被拒绝）。
  • Idle, Prepare
    内部使用。
  • Polling：
    • 如果 Queue 不为空，依次取出 callback 函数执行，直到 Queue 为空或是抵达系统最大限制。
    • 如果 Queue 为空但有设置「setImmediate」就进入 Check 阶段。
    • 如果 Queue 为空但没有设置「setImmediate」就会在 Polling 阶段等待，直到 Queue 有东西或是 Timer 时间抵达。
  • Check
    处理 setImmediate 的 callback。
  • Close callbacks
    处理关闭连线、档案的 callback。

Macrotask Queue 在 Evevnt Loop 优先层级较低，接下来介绍优先层级更高的两个 Queue。

• NextTick Queue 优先层级最高
  「process.nextTick()」的 callback 可以随意插队；只要这个 Queue 有东西就会优先执行。
• MicroTask Queue 优先层级次高
  「Promise」的状态从 pending 转变为 resolve 或 reject 时，执行的 callback 会进入这个 Queue。

  注意：Promise 在创建时是同步的，不会进入 Event Loop。

2.2 用 Node.js 范例程序确认自己是否理解 Event Loop

大家可以先用纸笔模拟看看下面程序的执行顺序：

console.log("start");

process.nextTick(function () {
  console.log("nextTick1");
});

setTimeout(function () {
  console.log("setTimeout");
}, 0);

new Promise(function (resolve, reject) {
  console.log("promise");
  resolve("resolve");
}).then(function (result) {
  console.log(result);
});

(async function () {
  console.log("async");
})();

setImmediate(function () {
  console.log("setImmediate");
});

process.nextTick(function () {
  console.log("nextTick2");
});

console.log("end");

如果答案跟下面结果一样，那代表你很了解 Node.js 的 Event Loop 逻辑：

start
promise
async
end
nextTick1
nextTick2
resolve
setTimeout
setImmediate

2.3 解析 Node.js 范例程序执行顺序

• SETP 1： 顺序执行，先把同步函式解决。

  1. 因为 Promise 在创建时是同步的，所以会先执行。

  2. 在 function 前面加上 async 宣告为异步函式，执行时会被转换为 Promise。

     console.log("start");
     
     new Promise(function (resolve, reject) {
       console.log("promise");
       resolve("resolve");
     }).then(function (result) {
       console.log(result);
     });
     
     (async function () {
       console.log("async");
     })();
     
     console.log("end");
     

• STEP 2： 进入 Event Loop。

  1. 如果执行过程中遇到 NextTick Queue 就优先执行。

     process.nextTick(function () {
       console.log("nextTick1");
     });
     
     process.nextTick(function () {
       console.log("nextTick2");
     });
     

  2. 在处理完最高优先层级後，如果执行过程中遇到 MicroTask Queue 就执行。

     new Promise(function (resolve, reject) {
       console.log("promise");
       resolve("resolve");
     }).then(function (result) {
       console.log(result);
     });
     

  3. 在前两个高优先层级的 Queue 清空後，返回 Event Loop 继续执行，setTimeout 设定的时间已到先执行。

     setTimeout(function () {
       console.log("setTimeout");
     }, 0);
     

  4. 接着再在「Check」 阶段执行 setImmediate

     setImmediate(function () {
       console.log("setImmediate");
     });
     

以上步骤执行完成後就是范例程序的解答啦～希望对大家理解 Event Loop 有帮助。

3. 衍伸问题

3.1 可以简述 Node.js 跟 JavaScript 的差异吗？

考点：确认求职者是否理解自己天天使用的工具

JavaScript 是程序语言，可以在合适的浏览器中运行；而 Node.js 是一个能执行JavaScript 的环境，它以 Chrome V8 引擎为核心，再加上 C/C++套件，让 Sever 端也可以执行 JavaScript。

3.2 readFile 和 createReadStream 函式的差异？

考点：判断求职者过去专案中使否使用过这类函式，并理解差异

readFile 函式会将读取到的完整内容存在记忆体後传给使用者，而 createReadStream 函式则是逐块读取档案，不是全部存在记忆体中；因此要读取较大的档案时，建议使用 createReadStream ，利用其逐块读取的特性能减少使用者等待时间。

3.3 REPL 是什麽？

考点：对专有名词是否熟悉，能否解释

REPL（Read Eval Print Loop）是一个用来执行程序语言的虚拟环境。

就像是我们在浏览器的 Console 可以执行 JavaScript 程序码；在安装完 Node.js 後，新增一个 JavaScript 档，在终端机输入node xxx.js便可以执行它。

感谢大家的阅读，如果喜欢我的文章可以订阅接收通知；如果有帮助到你，按Like可以让我更有写文的动力，我们明天见～

参考资源：

1. Node.js 的 Event Loop (事件轮询)到底在做什麽？(笔者部落格)
2. 15 个常见的 Node.js 面试问题及答案
3. 你有没有想过，到底 Server 是如何「同时处理多个 requests」的？ - Node.js 篇

我在 Medium 平台 也分享了许多技术文章
❝ 主题涵盖「MIS & DEVOPS、资料库、前端、後端、MICROSFT 365、GOOGLE 云端应用、自我修炼」希望可以帮助遇到相同问题、想自我成长的人。❞