Как устроено асинхронное программирование в Node.js?

Node.js построен вокруг идеи неблокирующего ввода-вывода. Основной поток выполняет JavaScript, но вместо ожидания завершения операций (чтение файла, сетевой запрос, обращение к базе) он передаёт их операционной системе или пулу потоков libuv. Пока операция выполняется, event loop продолжает обрабатывать другие задачи.

Фазы event loop

Event loop проходит несколько фаз по кругу: timers (setTimeout, setInterval), pending callbacks, poll (ожидание I/O), check (setImmediate) и close callbacks. Микрозадачи (Promise.then, queueMicrotask) выполняются между фазами, сразу после текущей операции.

Пример асинхронного кода

const fs = require('fs');

// Асинхронное чтение файла
fs.readFile('data.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log('Файл прочитан:', data);
});

console.log('Это выполнится раньше колбэка');

// То же самое через Promise и async/await
async function readFile() {
  const data = await fs.promises.readFile('data.txt', 'utf8');
  console.log(data);
}
readFile();

Почему это важно

• Один поток может обслуживать множество клиентов одновременно.
• Блокирующий код (тяжёлые циклы, синхронные операции) останавливает весь сервер.
• Для CPU-задач используют worker_threads или child_process.

Итог: асинхронная модель Node.js эффективна для I/O-нагруженных приложений, но требует осторожности с блокирующими операциями и правильного выбора между колбэками, Promise и async/await.