Node.js 宏任务与微任务快速参考卡

🚀 微任务 (Micro Tasks)

执行时机: 在每个事件循环阶段之间执行

优先级排序 (从高到低):

优先级	API	说明	示例
最高	process.nextTick()	Node.js特有，最高优先级	process.nextTick(() => {})
高	Promise.then()	Promise成功回调	Promise.resolve().then(() => {})
高	Promise.catch()	Promise失败回调	Promise.reject().catch(() => {})
高	Promise.finally()	Promise完成回调	Promise.resolve().finally(() => {})
高	async/await	Promise语法糖	await Promise.resolve()
中	queueMicrotask()	通用微任务API	queueMicrotask(() => {})

⏰ 宏任务 (Macro Tasks)

执行时机: 按事件循环的6个阶段顺序执行

Timer 阶段

API	说明	示例
setTimeout()	延时执行	setTimeout(() => {}, 1000)
setInterval()	间隔执行	setInterval(() => {}, 1000)
clearTimeout()	清除延时器	clearTimeout(timerId)
clearInterval()	清除间隔器	clearInterval(intervalId)

Poll 阶段 (I/O操作)

分类	API	说明	示例
文件系统	fs.readFile()	读取文件	fs.readFile('file.txt', callback)
文件系统	fs.writeFile()	写入文件	fs.writeFile('file.txt', data, callback)
文件系统	fs.stat()	文件状态	fs.stat('file.txt', callback)
文件系统	fs.readdir()	读取目录	fs.readdir('./', callback)
文件系统	fs.mkdir()	创建目录	fs.mkdir('dir', callback)
文件系统	fs.unlink()	删除文件	fs.unlink('file.txt', callback)
网络	http.request()	HTTP请求	http.request(options, callback)
网络	http.get()	HTTP GET	http.get(url, callback)
网络	https.request()	HTTPS请求	https.request(options, callback)
DNS	dns.lookup()	DNS查询	dns.lookup('google.com', callback)
DNS	dns.resolve()	DNS解析	dns.resolve('google.com', callback)
TCP	net.connect()	TCP连接	net.connect(port, host, callback)
流	stream.read()	流读取	stream.on('data', callback)
加密	crypto.pbkdf2()	密码派生	crypto.pbkdf2(password, salt, iterations, keylen, digest, callback)
压缩	zlib.gzip()	Gzip压缩	zlib.gzip(buffer, callback)

Check 阶段

API	说明	示例
setImmediate()	立即执行	setImmediate(() => {})
clearImmediate()	清除立即执行	clearImmediate(immediateId)

Close 阶段

API	说明	示例
socket.on('close')	Socket关闭	socket.on('close', callback)
server.on('close')	服务器关闭	server.on('close', callback)
process.on('exit')	进程退出	process.on('exit', callback)

📊 执行顺序总结

1. 同步代码 (立即执行)
   ↓
2. 微任务队列
   - process.nextTick (最高优先级)
   - Promise.then/catch/finally
   - queueMicrotask
   ↓
3. 宏任务 (按事件循环阶段)
   - Timer阶段: setTimeout, setInterval
   - Poll阶段: I/O操作回调
   - Check阶段: setImmediate
   - Close阶段: 关闭事件回调
   ↓
4. 重复步骤2-3，直到所有任务完成

⚠️ 特殊情况

I/O回调中的执行顺序

fs.readFile('file.txt', () => {
    setTimeout(() => console.log('setTimeout'), 0);     // 后执行
    setImmediate(() => console.log('setImmediate'));   // 先执行
});

微任务的嵌套

process.nextTick(() => {
    console.log('nextTick 1');
    process.nextTick(() => console.log('nextTick 2')); // 会在同一轮执行
});

💡 最佳实践

✅ 推荐做法

• 优先使用 Promise 而不是 process.nextTick
• 使用 setImmediate 而不是 setTimeout(fn, 0)
• 避免在微任务中执行CPU密集型操作
• 合理控制微任务数量，防止阻塞事件循环

❌ 避免的做法

// 危险：无限递归微任务
function badRecursion() {
    process.nextTick(badRecursion); // 会阻塞事件循环
}

// 安全：使用宏任务
function goodRecursion() {
    setImmediate(goodRecursion); // 不会阻塞事件循环
}

🔍 调试技巧

查看执行顺序

console.trace('当前调用栈');
process.nextTick(() => console.trace('nextTick'));
Promise.resolve().then(() => console.trace('Promise'));
setTimeout(() => console.trace('setTimeout'), 0);

监控事件循环延迟

const { performance } = require('perf_hooks');

function checkEventLoopDelay() {
    const start = performance.now();
    setImmediate(() => {
        const delay = performance.now() - start;
        console.log(`事件循环延迟: ${delay.toFixed(2)}ms`);
    });
}

📈 性能对比

基于测试结果，性能排序（从快到慢）：

1. setImmediate - 最快的宏任务
2. setTimeout - 中等性能的宏任务
3. Promise.then - 最快的微任务
4. process.nextTick - 较慢的微任务
5. queueMicrotask - 最慢的微任务

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记住: 微任务优先级高于宏任务，但过多的微任务会阻塞事件循环！