面试题：Node.js事件循环中微任务和宏任务在六个阶段的执行时机

Question

请阐述Node.js事件循环六个阶段中，微任务（microtask）和宏任务（macrotask）分别在哪些阶段执行，以及它们的执行顺序关系，并举例说明。

Answer 1

Node.js事件循环六个阶段

1. timers：本阶段执行 setTimeout 和 setInterval 回调。
2. pending callbacks：执行系统操作的回调，比如 TCP 连接错误等。
3. idle, prepare：仅系统内部使用。
4. poll：检索新的 I/O 事件；执行与 I/O 相关的回调（除了 close 事件，timers 回调，setImmediate 回调）。如果没有 setImmediate 等任务，会在此阶段阻塞等待新的 I/O 事件。
5. check：执行 setImmediate 回调。
6. close callbacks：执行 close 事件回调，例如 socket.on('close', ...)。

微任务和宏任务执行位置及顺序

• 宏任务：
  • 在 timers 阶段执行 setTimeout、setInterval 的回调。
  • 在 pending callbacks 阶段执行特定系统操作回调。
  • 在 poll 阶段执行大部分 I/O 相关回调。
  • 在 check 阶段执行 setImmediate 回调。
  • 在 close callbacks 阶段执行 close 事件回调。
• 微任务：
  • 每个宏任务执行完毕后，在进入下一个宏任务之前，会先执行微任务队列中的所有任务。微任务通常包括 process.nextTick（Node.js 独有的，它的优先级高于其他微任务），Promise.then，MutationObserver（浏览器环境中有，Node.js 中没有直接关联）等。

执行顺序关系

1. 事件循环从一个阶段到下一个阶段前，会先清空微任务队列。
2. 微任务队列始终优先于宏任务队列执行。

举例说明

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

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

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

// 输出顺序：
// process.nextTick callback
// Promise.then callback
// setTimeout callback

在这段代码中，process.nextTick 属于微任务且优先级高于 Promise.then，所以先输出 process.nextTick callback，然后 Promise.then 回调进入微任务队列也被执行，最后 setTimeout 属于宏任务，在当前宏任务（这里是主脚本执行完毕，可看作一个宏任务）结束，微任务队列清空后，在 timers 阶段被执行。