node.js - node环境，setImmediate会始终在setTimeout之前执行，为什么执行了nexttick后，执行顺序会颠倒？

Question

node环境，setImmediate会始终在setTimeout之前执行，为什么执行了nexttick后，执行顺序会颠倒？一个IO周期是从哪开始和结束？

next tick
timeout
immediate

immediate
timeout

Answer 1

Node.js 中的 setImmediate 和 setTimeout 的执行顺序可能会因为 Node.js 的事件循环机制而变得复杂。通常，setImmediate 会被放在事件循环的 "check" 阶段执行，而 setTimeout 会被放在 "timer" 阶段执行。在一个 I/O 周期的开始，事件循环会首先处理 "timer" 阶段的任务，然后处理 "pending callbacks"（例如来自 I/O 操作的回调），然后进入 "idle, prepare" 阶段，接着是 "poll"（这是大部分 I/O 操作发生的地方），然后才是 "check" 和 "close callbacks" 阶段。

但是，事件循环的 "poll" 阶段有一些特殊行为。如果 "poll" 阶段为空（即没有待处理的 I/O 操作），那么 Node.js 会检查 "timers" 和 "check" 队列。如果这两个队列中都有任务，那么事件循环会优先执行 "timers" 队列中的任务。这就是为什么在没有其他 I/O 操作时，setTimeout 会在 setImmediate 之前执行的原因。

然而，当 "poll" 阶段不为空（即有待处理的 I/O 操作）时，事件循环会先执行 "poll" 阶段的任务，然后才会检查 "timers" 和 "check" 队列。在这种情况下，如果 "check" 队列中有 setImmediate 的回调，并且 "timers" 队列中有 setTimeout 的回调，那么 setImmediate 的回调会在 setTimeout 的回调之前执行。

关于 process.nextTick，它会在当前执行栈完成后，下一次事件循环开始之前执行。因此，如果你在一个 setImmediate 或 setTimeout 的回调中调用了 process.nextTick，那么 process.nextTick 的回调会在这个回调执行完毕后立即执行，甚至在事件循环进入下一个阶段之前。这就是为什么 process.nextTick 的回调会“颠倒” setImmediate 和 setTimeout 的执行顺序。

至于一个 I/O 周期的开始和结束，一个 I/O 周期通常从 "poll" 阶段开始，这个阶段会等待新的 I/O 事件或者处理已完成的 I/O 操作。一旦 "poll" 阶段处理完所有待处理的 I/O 事件，并且没有其他更高优先级的任务（如 "timers" 或 "check" 队列中的任务）需要处理，那么一个 I/O 周期就结束了。然后事件循环会进入下一个阶段，或者如果没有更多的任务需要处理，那么事件循环可能会等待新的任务到来。

至于你提供的执行顺序问题，next tick、timeout、immediate 的顺序并不是固定的，它取决于事件循环的当前状态和 nextTick 的使用。同样，immediate 和 timeout 的顺序也依赖于 "poll" 阶段的状态。因此，不能简单地给出一个固定的执行顺序。需要深入理解 Node.js 的事件循环机制，才能准确地预测和理解这些异步操作的执行顺序。