Node.js Event Loop
📌 1. 基本概念
Node.js 採用 單執行緒（single-threaded）非阻塞 I/O 架構。
Event Loop 是負責協調 非同步任務的核心機制。
所有非同步任務都會被排入隊列中等待事件循環依序執行。
📌 2. Event Loop 流程階段（六個階段）
| 階段名稱 | 處理對象 |
|---|---|
| timers | setTimeout / setInterval |
| pending callbacks | 某些系統操作的回呼 |
| idle, prepare | 內部使用 |
| poll | I/O 事件發生與回應 |
| check | setImmediate |
| close callbacks | socket.on('close') |
✅ 每一輪事件循環稱為 一個 tick。
📌 3. 微任務 vs 巨任務（Microtasks vs Macrotasks）
| 任務類型 | 代表 |
|---|---|
| Microtask | process.nextTick, Promise.then, queueMicrotask |
| Macrotask | setTimeout, setImmediate, I/O callback |
執行順序：
每次 macrotask 結束後，會立刻清空 microtask 隊列再進入下一輪 event loop。
📌 4. 常見面試題與範例
🧠 Q1：請解釋 Event Loop 在 Node.js 中的運作方式。
✅ 建議回答：
Node.js 使用單執行緒的事件迴圈搭配非阻塞 I/O 模型，將非同步操作排入事件隊列中，並依據不同階段（timers、poll、check 等）逐步處理 callback。每完成一個 macrotask 後會清空所有 microtask。這讓 Node.js 在處理大量 I/O 時仍具有高效能。
🧠 Q2：以下程式碼輸出順序為何？
console.log('start');
setTimeout(() => {
console.log('timeout');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('immediate');
});
Promise.resolve().then(() => {
console.log('promise');
});
process.nextTick(() => {
console.log('nextTick');
});
console.log('end');
✅ 預期輸出順序：
start
end
nextTick
promise
timeout / immediate （非定義順序）
✅ 解析：
nextTick 與 Promise 屬於 microtask，會在目前 tick 結束後立即執行。
setTimeout 和 setImmediate 為 macrotask，可能順序不定，取決於環境（如是否在 I/O callback 內觸發）。
🧠 Q3：process.nextTick 與 setImmediate 有什麼差異？
| 特性 | process.nextTick | setImmediate |
|---|---|---|
| 優先順序 | 高（microtask） | 低（macrotask） |
| 執行時機 | 當前 tick 結束後立即執行 | poll 階段後的 check 階段執行 |
| 使用情境 | 優先保證 callback 被執行（但會阻塞 event loop） | 延遲至下一輪 tick 更安全 |
✅ 建議答法：
process.nextTick 會在當前事件循環結束前執行，因此過度使用可能阻塞整個事件迴圈；而 setImmediate 保證在下一輪事件循環的 check 階段執行，適合不影響當前流程的延遲處理。
🧠 Q4：為何 Node.js 採用單執行緒模型？
✅ 建議答法：
JavaScript 語言設計為單執行緒，Node.js 透過事件驅動與非阻塞 I/O， 配合底層 libuv 的多執行緒 I/O 操作實現高併發。這種模型適合 I/O 密集型應用，例如 API server、文件上傳等。