在Node学习过程中,不可避免的需要对事件循环机制做深入理解,其中Macrotask(大型任务)和Microtask(小型任务)比较令人困惑,在一番google之后,我发现了几篇资料能比较好地解释他们的原理。因此在这里汇总+搬运一下。

一句话解释
在Nodejs事件循环机制中,有任务两个队列:Macrotask队列和Microtask队列。在一个事件循环里,这两个队列会分两步执行,第一步会固定地执行一个(且仅一个)Macrotask任务,第二步会执行整个Microtask队列中的所有任务。并且,在执行Microtask队列任务的时候,也允许加入新的Microtask任务,直到所有Microtask任务全部执行完毕,才会结束循环。

Macrotasks一般包括: setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering;
Microtasks一般包括: process.nextTick, Promises, Object.observe, MutationObserver。

事件循环机制详解
从一个事件循环开始,到结束会经历以下步骤:

检查Macrotask队列,选择其中最早加入(即最老的)的任务X,设置为“目前运行的任务”。如果任务X不存在,那么直接跳到步骤4。

运行任务X,即运行对应的回调函数。

设置“目前运行的任务”为null,从Macrotask队列中移除任务X。

检查Microtask队列:

1)选择其中最老的任务a,如果任务a不存在,直接结束Microtask队列。
2)设置任务a为“目前运行的任务”,并执行。
3)设置“目前运行的任务”为null,从Microtask队列中移除任务a。
4)选择下一个最老的任务b,跳到步骤2)。
5)直到队列里没有剩余的任务,结束队列。
跳回步骤1,检查下一个Macrotask任务。

关于事件循环步骤,参考文档中的《理解 Node.js 事件循环》这篇文章讲的非常好也非常详细,强烈推荐想了解的同学一定要看。
如何选用Macrotask或Microtask呢?
可以这样简单理解:如果你想让一个任务立即执行,那么就把它设置为Microtask,除此之外都用Macrotask比较好。因为可以看出,虽然Node是异步非阻塞的,但在一个事件循环中,Microtask的执行方式基本上就是用同步的。

可能存在的问题
相信读到这里你已经意识到,如果一个Microtask队列太长,或者执行过程中不断加入新的Microtask任务,会导致下一个Macrotask任务很久都执行不了。结果就是,你可能会遇到UI一直刷新不了,或者I/O任务一直完成不了。

应该是考虑到了这一点,至少Microtask任务中的process.nextTick任务,是被设置了(在一个事件循环中的)最大调用次数的,叫process.maxTickDepth。默认是1000。一定程度上避免了上述情况。

参考材料
理解 Node.js 事件循环: http://www.zcfy.cc/article/node-js-at-scale-understanding-the-node-js-event-loop-risingstack-1652.html
Difference between microtask and macrotask within an event loop context
http://stackoverflow.com/questions/25915634/difference-between-microtask-and-macrotask-within-an-event-loop-context