精华 nodejs 异步之 Timer &Tick; 篇
发布于 8 年前 作者 windyrobin 24654 次浏览 最后一次编辑是 3 年前

<div><strong>Timer:</strong></div> <br/><div><strong></strong> <br/>在前端开发中,我们 经常会使用setTimeout 函数组,这组函数其实不属于语言标准,他们只是extentsion ,在浏览器中,他们属于 BOM(浏览器对象扩展),即它的确切定义为:window.setTimeout ,和window.alert , window.open 等函数处于同一层次。<!–more–></div> <br/><div><a href=“http://code.google.com/p/doctype/wiki/WindowSetTimeoutMethod”>http://code.google.com/p/doctype/wiki/WindowSetTimeoutMethod</a></div> <br/><div> <br/> <br/>你可以在浏览器的控制台监测window 对象 ,或查看chromium 的实现 : <br/><a href=“http://codesearch.google.com/#OAMlx_jo-ck/src/third_party/WebKit/Source/WebCore/page/DOMWindow.h”>http://codesearch.google.com/#OAMlx_jo-ck/src/third_party/WebKit/Source/WebCore/page/DOMWindow.h</a> <br/> <br/>在nodejs ,当然也要实现自己的Timer ,在nodejs 的src 目录下,timer.h/cc 是对 libev 中的 ev_timer 进行了一层浅包装,在src/node.js 文件中,把这组函数放置于全局范围中(相当于浏览器中window) <br/><pre>startup.globalTimeouts = function() { <br/> global.setTimeout = function() { <br/> var t = NativeModule.require(‘timers’); <br/> return t.setTimeout.apply(this, arguments); <br/> }; <br/> global.setInterval = function() { <br/> var t = NativeModule.require(‘timers’); <br/> return t.setInterval.apply(this, arguments); <br/> }; <br/>…</pre> <br/>通过我们对libev的分析,我们已经知道,在libev中队timer的 添加/删除/更新 操作都是 O(lg(n)) , <br/>(libev 分析 <a href=“http://cnodejs.org/blog/?p=2489”>http://cnodejs.org/blog/?p=2489</a>) <br/> <br/>但其实在我们的日常开发中,以网络套接字为例,我们往往会对其设置timeout,即如果一段时间(120s 或 60s)此套接字没有活动事件发生,我们就关闭它(这种技巧非常重要,否则由于一些内部或外部的原因,很容易出现描述符占用过多的现象),注意到,我们的超时时间是一个统一的值,这时候,我们可以采用如下算法:(lib/linklist.js 真实实现) <br/> <br/><a href=“http://static.data.taobaocdn.com/up/nodeclub/2011/09/link.png”><img class=“alignnone size-full wp-image-2674” src=“http://static.data.taobaocdn.com/up/nodeclub/2011/09/link.png” alt="" width=“346” height=“365” /></a> <br/> <br/>当我们在不同的时刻多次 调用 setTimeout(fn ,1000) 时,我们把所有的这些事件仅由一个timer 来管理, 这些事件被放到一个双向链表中,其顺序自然而然的就是按时间来排序的,当某一时刻,timer 触发时,会依次的从prev链表头中取出节点,进行检查, 如果超时则触发… <br/>(参见lib/timer_legacy.js 由于libev无法在windows上 很好的工作,所以nodejs项目组又对libev,libeio 作了一层封装 ,称为libuv, 使用了传统的方法文件以_legacy 结尾,使用了libuv 的以_uv 结尾,如net_legacy.js ,net_uv.js ,timers_legacy.js  ,timers_uv.js 等,) <br/> <br/>当我们需要更改某异步事件时,比如,我们添加超时控制的socket上发生了read/ write 事件,这时候,我们需要重新reset 计时,我们仅需要把这个事件从链表中转移到链表尾部即可 <br/>(参见 lib/net_legacy.js) <br/> <br/>删除时的情况与此类似,所以在此场景下,仅耗费一个ev_timer ,而我们的所有异步事件的添加/删除/更新 都是 O(1) 复杂度. <br/> <br/>注意,在lib/timer*.js  中,当超时值<= 0 时是不做优化的, <br/><pre>exports.exports.setTimeout = function(callback, after) { <br/> if (after <= 0) { <br/> // Use the slow case for after == 0 <br/> timer = new Timer(); <br/> timer.ontimeout = callback; <br/> else{ <br/> … <br/> }</pre> <br/>同时setInterval 函数也是没做优化的. <br/> <br/><strong>nextTick :</strong> <br/> <br/>nextTick是个很有意思的东西,它其实是一个prepare watcher 来实现的,在libev中的event loop 的每次迭代,在nodejs 中就叫做 “Tick” ,而在libev 中,支持prepare watcher ,它在每次迭代开始时触发  ,在src/node.cc 中 我们看到类似代码(v4.9为例): <br/><pre>ev_prepare_init(&node::prepare_tick_watcher, node::PrepareTick); <br/>ev_prepare_start(EV_DEFAULT_UC_ &node::prepare_tick_watcher); <br/>ev_unref(EV_DEFAULT_UC);</pre> <br/>在函数 PrepareTick 中 会调用一个回调函数,此函数 _tickCallback 在 src/node.js 中: <br/><pre>startup.processNextTick =function() { <br/> var nextTickQueue = []; <br/> process._tickCallback = function() { <br/> … <br/> } <br/> process.nextTick = function(callback) { <br/> nextTickQueue.push(callback); <br/> process._needTickCallback(); <br/> }; <br/>};</pre> <br/>当我们调用API  process.nextTick 时,其实就是向nextTickQueue  这个闭包队列中添加一个函数,当下次事件循环开始时,会自动触发prepare_tick_watcher ,调用我们设定的函数。 <br/>注意,上面有个问题,那就是如果没有机会进行下次事件循环,比如,此时没有实质性的watcher可供监测了,这时事件循环就会退出 ,为了避免着这种情况, nextTick  函数中会调用一次 process._needTickCallback() ,这个函数会使tick_spinner (一个idle watcher)处于活跃状态 , 来防止事件循环的退出。 <br/> <br/>由nextTick 原理我们可知,当我们添加一个待处理事件时,其复杂度为O(1) ,但如果你用setTimeout(fn ,0) 的话,如我们在libev分析中所讲,其一进一出均为 O(lg(n)) , 所以nodejs官方文档讲 : <br/><blockquote>On the next loop around the event loop call this callback. This is not a simple alias to setTimeout(fn, 0), it’s much more efficient.</blockquote> <br/>nextTick 确实高效的多,诚不我欺也! <br/> <br/><strong>小节: <br/></strong>通过以上分析 ,我们至少得出2条粗浅的结论: <br/>#1  如果可能的话,调用setTimeout时,尽量使用相同的超时值 <br/>#2  尽量用process.nextTick 来代替 setTimeout(fn ,0) <br/> <br/></div>

7 回复

最后小结收益良多啊,希望爱多兄能有更多深入浅出的文章~ <br/>继续关注中~

timer复用。。。解除疑惑。。。以后得多深入源码。。

问一个问题,我在一个框架中看到类似这样的一份实现:

function classA(fct){this.fct = fct;};
classA.prototype.run()=function(){
var self = this;
setTimeout(function(){this.fct.call(self,self)},1);
return this;}
var instance = new ClassA(function(){console.log(1)});
instance.run();

其实这个run方法的调用是很频繁的,框架中的很多语句都会去创建classA对象执行run方法. 我想知道这里的setTimeout调用的目的是为了?

好厉害!学习了

最新的nodejs不要用nextTick。用setImmediately

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