Сегодня полдня спорили JS синхронный или асинхроннный. Так вот, совершенно не важно, как вы его называете, важно другое — понимание, как работает рантайм, в котором ваш JS запущен. Да, сам язык ECMAScript не обладает встроенными асинхронными апишками (ок, мне тут говорят про Атомики. Поговорим когда они будут везде!). Всё, что вы делаете в нём происходит синхронно. Максимум можно отбросить что-то в очередь микротасок — таким образом мы поменяем порядок обработки, но не освободим Event Loop. Цепочка из коллбеков вручную созданных промисов так и останется крутиться в фазе микротасков. Следующая итерация внешнего event loop не наступит. Из коробки мы не можем сказать «Эй VM, вот тебе корутина, выполни её в соседнем треде и верни результат по готовности». Нет у нас ничего для этого. Мы можем очень сильно упороться и написать свой Event Loop с прерываниями внутри JS — вот это мы можем да.
Таймеры, setImmidiate, функции, возвращающие промисы — всё это прилетает к нам из окружения. Именно платформа, где мы запускаем наш JS предоставляет работу с другими тредами и даёт нам EventLoop. В спецификации самого ECMAScript нет никаких таймеров и фечей — всё это внешние апишки. Есть отдельные ребята, попавшие в спеку — например, динамические импорты. Но их тоже крутит внешний рантайм, не сам движок JS.
Как работает код на node.js?
Мы выполняем небольшой синхронный код на старте и заряжаем задачи во внешние API. Например, задачу слушать какой-то порт. К это задаче мы привязываем коллбек. Дальше где-то во внешнем мире другой код, написанный на другом языке (на плюсах, например), в другом треде слушает порты. Между внешним миром и нашим JS-кодом крутится эвент луп. Он проверяет, не сработал ли триггер и вызывает соответствующий коллбек в JS. Коллбек снова синхронно выполняется (и может поставить новые задачи в планировщик). Коллбек это реакция на то, что во внешнем мире что-то произошло. Что случится, если коллбек выполняется слишком долго? Например, мы запустили очень большой цикл? Event loop будет стоять и ждать выполнения этой синхронной операции. Ничего не будет происходить. Никакие внешние запросы не будут обработаны, никакие таймеры не сработают. В нашем Event Loop возникнет лаг.
Для Node.js приложения это значит, что в этот момент конкретно этот экземпляр приложения будет тормозить для всех клиентов. Т.е. если у вас есть один медленный эндпоинт, то обращение к нему остановит обработку для всех остальных эндпоинтов. Из-за одного пользователя будут страдать все остальные. Именно потому долгие синхронные операции в Node.js максимально нежелательны. Если вы пишете консольный скрипт или стартуете приложение — вы можете делать что-то синхронно. Если же делаете обработчик запроса пользователя, то добро пожаловать в асинхронность.
Да, нам нужно превращать синхронные операции в асинхронные. Встроенных средств в языке для этого нет, но есть во внешней среде: таймеры и setImmidiate, например. Мы можем буквально сказать — выполни этот код в следующем цикле. Или, иначе говоря, «вызови коллбек когда внешний таймер сработает через 0ms (т.е. в следующем цикле)». Маленькие кусочки нашего синхронного кода будут вызываться по чуть-чуть и мы дадим Event loop время размотать накопившиеся очереди и вызвать другие коллбеки.
А как померить лаг? Мы же должны следить за ним. Ну, конечно, мы можем взять встроееный метод perf_hooks.monitorEventLoopDelay . Но давайте подумаем, как это можно сделать на коленке? Очень просто! Берём текущий таймстамп в высоком разрешении, вызываем setTimeout(fn, 0) и в его коллбеке снимаем таймстамп и измеряем разницу. Время, через которое сработает коллбек таймера с ожидаемо нулевой задержкой и есть наш EventLoop-лаг.
Итого, мы действительно пишем асинхронный код каждый день. И эту замечательную асинхронность нам даёт рантайм, котором наш JS запущен. Этот рантайм содержит и интерпретатор языка и EventLoop и работу с I/O. Потому Нода это не просто V8, это V8 + libuv. А Deno это V8 + ядро на Rust + Tokio.
Таймеры, setImmidiate, функции, возвращающие промисы — всё это прилетает к нам из окружения. Именно платформа, где мы запускаем наш JS предоставляет работу с другими тредами и даёт нам EventLoop. В спецификации самого ECMAScript нет никаких таймеров и фечей — всё это внешние апишки. Есть отдельные ребята, попавшие в спеку — например, динамические импорты. Но их тоже крутит внешний рантайм, не сам движок JS.
Как работает код на node.js?
Мы выполняем небольшой синхронный код на старте и заряжаем задачи во внешние API. Например, задачу слушать какой-то порт. К это задаче мы привязываем коллбек. Дальше где-то во внешнем мире другой код, написанный на другом языке (на плюсах, например), в другом треде слушает порты. Между внешним миром и нашим JS-кодом крутится эвент луп. Он проверяет, не сработал ли триггер и вызывает соответствующий коллбек в JS. Коллбек снова синхронно выполняется (и может поставить новые задачи в планировщик). Коллбек это реакция на то, что во внешнем мире что-то произошло. Что случится, если коллбек выполняется слишком долго? Например, мы запустили очень большой цикл? Event loop будет стоять и ждать выполнения этой синхронной операции. Ничего не будет происходить. Никакие внешние запросы не будут обработаны, никакие таймеры не сработают. В нашем Event Loop возникнет лаг.
Для Node.js приложения это значит, что в этот момент конкретно этот экземпляр приложения будет тормозить для всех клиентов. Т.е. если у вас есть один медленный эндпоинт, то обращение к нему остановит обработку для всех остальных эндпоинтов. Из-за одного пользователя будут страдать все остальные. Именно потому долгие синхронные операции в Node.js максимально нежелательны. Если вы пишете консольный скрипт или стартуете приложение — вы можете делать что-то синхронно. Если же делаете обработчик запроса пользователя, то добро пожаловать в асинхронность.
Да, нам нужно превращать синхронные операции в асинхронные. Встроенных средств в языке для этого нет, но есть во внешней среде: таймеры и setImmidiate, например. Мы можем буквально сказать — выполни этот код в следующем цикле. Или, иначе говоря, «вызови коллбек когда внешний таймер сработает через 0ms (т.е. в следующем цикле)». Маленькие кусочки нашего синхронного кода будут вызываться по чуть-чуть и мы дадим Event loop время размотать накопившиеся очереди и вызвать другие коллбеки.
А как померить лаг? Мы же должны следить за ним. Ну, конечно, мы можем взять встроееный метод perf_hooks.monitorEventLoopDelay . Но давайте подумаем, как это можно сделать на коленке? Очень просто! Берём текущий таймстамп в высоком разрешении, вызываем setTimeout(fn, 0) и в его коллбеке снимаем таймстамп и измеряем разницу. Время, через которое сработает коллбек таймера с ожидаемо нулевой задержкой и есть наш EventLoop-лаг.
Итого, мы действительно пишем асинхронный код каждый день. И эту замечательную асинхронность нам даёт рантайм, котором наш JS запущен. Этот рантайм содержит и интерпретатор языка и EventLoop и работу с I/O. Потому Нода это не просто V8, это V8 + libuv. А Deno это V8 + ядро на Rust + Tokio.