本文转载自微信公众号「Nodejs技术栈」，作者五月君。转载本文请联系Nodejs技术栈公众号。
Node.js 小知识 记录一些工作中或 “Nodejs技术栈” 交流群中大家遇到的一些问题，有时一个小小的问题背后也能延伸出很多新的知识点，解决问题和总结的过程本身也是一个成长的过程，在这里与大家共同分享成长。
使用 JavaScript/Node.js 的开发者如果遇到需要实现延迟的任务，可能会有疑问🤔️ 为什么这里没有类似 Java 中 Thread.sleep() 这样的方式来实现线程睡眠，本文讲解如何在 Node.js 中实现一个 sleep() 函数。
一：糟糕的 “循环空转”
下面这段代码是糟糕的，Node.js 是以单进程、单线程的方式启动，所有的业务代码都工作在主线程，这样会造成 CPU 持续占用，主线程阻塞对 CPU 资源也是一种浪费，与真正的线程睡眠相差甚远。
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![[[386225]]](https://s2.51cto.com/oss/202103/09/8e77357981309f4dfcf958342f190572.jpg){kind=link}
const start = new Date(); while (new Date() - start < 2000) {}
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运行之后如上图所示，CPU 暴涨，同时也会破坏事件循环调度，导致其它任务无法执行。
二：定时器 + Promise 实现 sleep
通过定时器延迟执行函数 setTimeout + Promise 的链式依赖实现，本质是创建一个新的 Promise 对象，待定时器延迟时间到了执行 resolve 函数这时 then 才会执行，这里 Node.js 执行线程是没有进行睡眠的，事件循环和 V8 等都是正常运行的。但这也是目前通用的一种解决方案，因为你不能让主线程阻塞，否则程序就无法继续工作了。
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const sleep = ms => new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
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在 Node.js 中还可以利用 util 模块提供的 promisify 方法实现，一种快捷方式。
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const { promisify } = require('util'); const sleep = promisify(setTimeout);
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因为是基于定时器与 Promise 所以也自然是异步的方式了，使用时也要注意，如下所示：
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// async await 的方式 async function test() { console.log(1); await sleep(3000); console.log(2); } // Promise 的链式调用方式 async function test() { console.log(1); sleep(3000).then(() => { console.log(2); }); }
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三：零 CPU 开销真正的事件循环阻止 sleep 实现
ECMA262 草案提供了 Atomics.wait API 来实现线程睡眠，它会真正的阻塞事件循环，阻塞线程直到超时。
该方法 Atomics.wait(Int32Array, index, value[, timeout]) 会验证给定的 Int32Array 数组位置中是否仍包含其值，在休眠状态下会等待唤醒或直到超时，返回一个字符串表示超时还是被唤醒。
同样的因为我们的业务是工作在主线程，避免在主线程中使用，在 Node.js 的工作线程中可以根据实际需要使用。
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/** * 真正的阻塞事件循环，阻塞线程直到超时，不要在主线程上使用 * @param {Number} ms delay * @returns {String} ok|not-equal|timed-out */ function sleep(ms) { const valid = ms > 0 && ms < Infinity; if (valid === false) { if (typeof ms !== 'number' && typeof ms !== 'bigint') { throw TypeError('ms must be a number'); } throw RangeError('ms must be a number that is greater than 0 but less than Infinity'); } return Atomics.wait(int32, 0, 0, Number(ms)) } sleep(3000)
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由于本节我们仅是在讲解 sleep 的实现，所以关于 Atomics.wait 方法睡眠之后如何被其它线程唤醒也不再此处讲了，之后我会写一讲 Node.js 中的工作线程相关文章，到时会再次介绍。
四：基于 N-API 扩展使用 C 语言实现 sleep
通过 Addon 的方式使用 N-API 编写 C/C++ 插件，借助其提供的系统 sleep() 函数实现。
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// sleep.c #include <assert.h> #include <unistd.h> #include <node_api.h> napi_value sleepFn(napi_env env, napi_callback_info info) { napi_status status; size_t argc = 1; napi_value argv[1]; status = napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, NULL, NULL); assert(status == napi_ok); if (argc < 1) { napi_throw_type_error(env, NULL, "ms is required"); return NULL; } napi_valuetype valueType; napi_typeof(env, argv[0], &valueType); if (valueType != napi_number) { napi_throw_type_error(env, NULL, "ms must be a number"); return NULL; } int64_t s; napi_get_value_int64(env, argv[0], &s); sleep(s); return NULL; } napi_value init(napi_env env, napi_value exports) { napi_status status; napi_property_descriptor descriptor = { "sleep", 0, sleepFn, 0, 0, 0, napi_default, 0 }; status = napi_define_properties(env, exports, 1, &descriptor); assert(status == napi_ok); return exports; } NAPI_MODULE(sleep, init);
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经过一系列编译之后，引入 .node 文件直接使用。
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// app.js const { sleep } = require('./build/Release/sleep.node'); sleep(3);
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五：easy-sleep 模块
这是笔者写的一个小模块 https://github.com/qufei1993/easy-sleep，其实也是对以上几种方法的整合，包含了 C 插件的编写，使用如下：
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// Install npm install easy-sleep -S // Async sleep const { sleep } = require('easy-sleep'); await sleep(3000); // Thread sleep const { Thread } = require('easy-sleep'); Thread.sleep();
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总结
由于 JavaScript 是单线程的语言，通常我们都是工作在主线程，如果真的让线程睡眠了，事件循环也会被阻塞，后续的程序就无法正常工作了，大多数情况，我们也是简单的对 setTimeout 函数做一些封装实现延迟功能。在浏览器/Node.js 的工作线程下可以根据实际需要决定是否需要工作线程睡眠。