Hiểu rõ về Event Loop trong Node.js

Node.js đã gây dựng được danh tiếng mạnh mẽ trong cộng đồng lập trình nhờ khả năng xử lý input/output (I/O) hiệu quả và hiệu suất cao. Một trong những lý do chính tạo nên hiệu quả đó chính là cơ chế Event Loop.

Hãy cùng khám phá nó là gì, hoạt động ra sao và tại sao nó lại quan trọng đến vậy trong lập trình backend.

Event Loop là gì?

Event Loop (Vòng lặp sự kiện) là cơ chế cốt lõi giúp Node.js thực thi code theo cách non-blocking (không chặn), ngay cả khi xử lý một lượng lớn các tác vụ cùng lúc.

Khác với nhiều ngôn ngữ khác tạo một thread mới cho mỗi kết nối, Node.js chỉ dùng một thread duy nhất và kết hợp nó với mô hình asynchronous (bất đồng bộ) và event-driven (dựa trên sự kiện).

Event Loop hoạt động như thế nào?

Node.js chạy code trên một thread chính.
Khi có tác vụ bất đồng bộ (như đọc file, HTTP request, truy vấn DB), Node.js sẽ uỷ thác tác vụ đó vào Task Queue.
Thread chính tiếp tục chạy phần code còn lại.
Meanwhile... Event Loop liên tục kiểm tra Event Queue để xem có callback nào sẵn sàng chạy không.
Khi một tác vụ bất đồng bộ hoàn thành, callback của nó sẽ được đưa vào Queue và đợi để được xử lý trong vòng lặp tiếp theo.

Các Phase (Giai đoạn) của Event Loop

Event Loop bao gồm nhiều phase lặp lại:

Ví dụ thực tế

console.log("Start");

setTimeout(() => {
  console.log("Task 1 completed");
}, 0);

setTimeout(() => {
  console.log("Task 2 completed");
}, 0);

console.log("End");

Kết quả mong đợi:

Start
End
Task 1 completed
Task 2 completed

Giải thích:

Mặc dù setTimeout được set là 0ms, callback của nó vẫn được thực thi sau phần code đồng bộ vì chúng được đẩy vào queue và đợi Event Loop xử lý.

Ưu điểm của Event Loop

Xử lý cực tốt các ứng dụng I/O-intensive (phụ thuộc nhiều vào I/O).
Khả năng mở rộng cao mà không cần dùng nhiều thread.
Mô hình lập trình bất đồng bộ đơn giản, dễ hiểu.

Lưu ý quan trọng

Node.js không phù hợp cho các tác vụ nặng về CPU (CPU-intensive), vì chúng sẽ chặn Event Loop và khiến ứng dụng treo.
Với các tác vụ nặng, bạn nên sử dụng Worker Threads hoặc chạy chúng trong một process riêng biệt.

Kết luận

Event Loop chính là "trái tim" của Node.js, giúp nó trở nên mạnh mẽ và khác biệt so với các nền tảng khác. Hiểu rõ cách nó hoạt động sẽ giúp bạn:

Viết code hiệu quả hơn.
Tránh các tình huống chặn (blocking) không cần thiết.
Tận dụng tối đa sức mạnh bất đồng bộ của Node.js.

Node.js