Node.js fs.writeFile() 似乎不是异步的

Question

如果我们查看 fs.writeFile() method 的 Node.js 文档，我们会发现它本质上是异步的。

现在，考虑到这一点，我设置了以下代码来测试这个想法：

const fs = require('fs');

function sync(delay) {
    const startingTime = new Date();
    while ((new Date() - startingTime) < delay) {
        // keep this loop going
    }
}


fs.writeFile(__dirname + '/hello.txt', 'Hello World', function() {});

sync(4000);

我已经在 VSCode 中打开了 hello.txt 文件，每当向文件中写入一些数据时，VSCode 都会实时显示它。

我希望这段代码在 4 秒之前将 Hello World 写入文件 hello.txt（这是由 sync(4000) 引起的延迟），因为 fs.writeFile() 本质上是异步的（因为文件说）。然而，令我惊讶的是，任何数据都会在 4 秒后写入文件。

这似乎根本不是异步的！

我的问题是，为什么在整个脚本同步执行之前没有将数据写入文件hello.txt。

我怀疑（顺便说一句，我对操作系统线程了解不多）当调用fs.writeFile() 时，它会在另一个空闲的操作系统线程上异步写入文件（不阻塞主线程），但这并没有似乎没有发生。

我一直在测试很多其他与文件写入实用程序相关的东西，例如可写流，并且遇到了同样的问题。除非所有同步执行完成，否则不会写入任何内容。

我需要对这种内部事物进行清楚的解释。

Answer 1

试试这个：

import { writeFile } from 'fs/promises'

function sync(delay) {
  const startingTime = new Date();
  while ((new Date() - startingTime) < delay) {
      // keep this loop going
  }
}

(async () => {
  await writeFile(__dirname + '/hello.txt', 'Hello World');

  sync(4000)
})();

Answer 2

虽然writeFile 在行为上看起来可能是异步的，但 NodeJS 受到 JavaScript 是单线程语言这一事实​​的限制。为了模拟异步，NodeJS 使用event loop 来处理动作。

我不确定writeFile 函数的内部工作原理，但从代码的运行方式来看，可以假设事件循环中添加了 3 个或更多任务（一个用于创建文件，一种用于写入创建的文件，另一种用于处理回调）。多个事件对于理解代码执行方式的原因很重要。

当writeFile 函数调用执行时，“hello.txt”文件生成为空（创建文件，第一个任务）。但是，自从执行了writeFile 调用以来，JavaScript 引擎已经继续执行并执行了问题的罪魁祸首，即您的sync 函数。 sync 函数利用 while 循环来模拟延迟，而不是通常使用的 setTimeout 函数，这是了解内部情况的关键。

在这种情况下，while 循环所做的是在写入创建的文件之前劫持事件循环（这解释了为什么创建文件但未写入文件），因为 while 是一个阻塞操作。您可以通过在 sync 函数之前使用 writeFileSync 添加另一个 I/O 操作来验证此行为。这两个文件都将被创建，但只有 writeFileSync 函数的文件会在其中写入任何内容。

由于while 循环阻塞了事件循环，数据会在延迟之后写入文件，因为那是while 循环完成执行并释放事件循环以执行最终任务的时间writeFile 函数。

注意：这个答案是在一定程度上不确定的，因为我还没有深入探讨 NodeJS 事件循环如何工作的内部结构。我在回答这个问题时参考的文件在这里：

• Don't Block The Event Loop
• Overview of Blocking vs Non-Blocking
• The Node.js Event Loop