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- 前言
前言
结合 Node.js 的核心机制进行说明：
-
解释事件循环的各个阶段。
答案
Node.js 事件循环分为 6 个阶段，按顺序执行： -
Timers：执行
setTimeout和setInterval的回调。 -
Pending I/O Callbacks：处理系统操作（如 TCP 错误）的回调。
-
Idle/Prepare：Node.js 内部使用的阶段。
-
Poll：
• 检索新的 I/O 事件并执行回调（如文件读取、HTTP 请求）。• 如果 Poll 队列为空：
◦ 若有
setImmediate回调，进入 Check 阶段。◦ 否则等待新的 I/O 事件。
-
Check：执行
setImmediate的回调。 -
Close Callbacks：处理关闭事件的回调（如
socket.on('close')）。
解析
• 每个阶段都是一个 FIFO 队列，必须清空当前阶段的回调才会进入下一阶段。
• 重点：setTimeout 和 setInterval 的回调不一定精确按时执行，因为 Poll 阶段可能阻塞事件循环。
setImmediate和setTimeout(fn, 0)的区别是什么？
答案
• 执行顺序：
• 在主模块中，两者的执行顺序不确定（受进程性能影响）。
• 在 I/O 回调（如 fs.readFile）中，setImmediate 总是先于 setTimeout。
• 底层阶段：
• setImmediate 在 Check 阶段 执行。
• setTimeout 在 Timers 阶段 执行。
示例代码
fs.readFile('file.txt', () => {
setTimeout(() => console.log('Timeout'), 0);
setImmediate(() => console.log('Immediate'));
});
// 输出顺序：Immediate → Timeout
解析
• 在 I/O 回调中，事件循环处于 Poll 阶段，执行完回调后优先进入 Check 阶段（setImmediate），再进入 Timers 阶段。
- 什么是事件驱动编程？Node.js 如何实现非阻塞 I/O？
答案
• 事件驱动：通过监听事件（如点击、文件读取完成）触发回调，而非主动轮询。
• 非阻塞 I/O 的实现：
• 操作系统级异步：网络请求等由内核异步处理（通过 epoll、kqueue）。
• 线程池：文件 I/O 等阻塞操作由 libuv 的线程池处理，完成后通知主线程。
解析
• Node.js 的单线程仅指 JS 主线程，底层通过多线程 + 事件循环实现高并发。
- 如何监控和调试内存泄漏？
答案
常见泄漏场景：
• 未清理的全局变量、闭包引用、定时器、事件监听器（如 EventEmitter）。
调试工具：
• Chrome DevTools 的 Heap Snapshot 对比内存快照。
• 使用 --inspect 参数 + node-heapdump 模块生成堆内存快照。
• 监控 process.memoryUsage()。
解析
• 内存泄漏的本质是对象被意外保留，无法被 GC 回收。
process.nextTick和setImmediate的执行顺序？
答案
•process.nextTick：
• 在事件循环的每个阶段结束后立即执行（微任务）。
• 优先级高于 Promise.then()。
• setImmediate：
• 在 Check 阶段执行（宏任务）。
执行顺序：
Promise.resolve().then(() => console.log('Promise'));
process.nextTick(() => console.log('nextTick'));
setImmediate(() => console.log('Immediate'));
// 输出顺序：nextTick → Promise → Immediate
解析
• process.nextTick 会将回调插入当前阶段末尾，而 setImmediate 是下一轮循环。
- Node.js 单线程模型如何处理并发请求？
答案
• 非阻塞 I/O：主线程发起异步 I/O 操作后继续处理其他任务，I/O 完成后通过事件循环触发回调。
• 线程池：文件操作等阻塞任务由 libuv 的线程池处理（默认 4 个线程）。
解析
• 单线程避免了多线程的锁竞争和上下文切换开销，适合 I/O 密集型场景，但不适合 CPU 密集型任务。
- Cluster 模块是如何工作的？
答案
• 原理：Master 进程创建多个子进程（Worker），共享同一端口，通过轮询（Round-Robin）分配请求。
• 代码示例：
const cluster = require('cluster');
if (cluster.isMaster) {
for (let i = 0; i < 4; i++) cluster.fork(); // 启动 4 个 Worker
} else {
require('./app.js'); // 每个 Worker 运行一个服务实例
}
解析
• 子进程通过 IPC（进程间通信）与 Master 进程通信。
• 优势：利用多核 CPU，提高吞吐量。
- Buffer 和 Stream 的应用场景是什么？
答案
• Buffer：处理二进制数据（如图片、文件），避免字符串转换的性能损耗。
• Stream：
• 大文件处理：分片读取文件，避免内存溢出（如 fs.createReadStream）。
• 实时数据传输：HTTP 响应、TCP 套接字。
示例
// 使用 Stream 复制文件
fs.createReadStream('input.txt')
.pipe(fs.createWriteStream('output.txt'));
解析
• Stream 通过事件分块处理数据，显著降低内存占用。
总结
掌握这些问题的核心原理（事件循环、异步 I/O、内存管理）能让你在面试中脱颖而出。建议结合以下实践：
- 使用
node --trace-event-categories=node.async_hooks跟踪异步事件。 - 阅读 libuv 文档 和 Node.js 官方博客。
- 通过
WARTHOG（Node.js 性能分析工具）定位性能瓶颈。
