Entendendo setImmediate()

Quando você quer executar algum trecho de código assincronamente, mas o mais rápido possível, uma opção é usar a função setImmediate() fornecida pelo Node.js:

setImmediate(() => {
    // faça algo
})

Qualquer função passada como argumento para setImmediate() é um callback que é executado na próxima iteração do loop de eventos.

Qual a diferença entre setImmediate() e setTimeout(() => {}, 0) (passando um timeout de 0ms), e entre process.nextTick() e Promise.then()?

Uma função passada para process.nextTick() será executada na iteração atual do loop de eventos, após o término da operação atual. Isso significa que sempre será executada antes de setTimeout e setImmediate.

Um callback de setTimeout() com um atraso de 0ms é muito semelhante a setImmediate(). A ordem de execução dependerá de vários fatores, mas ambos serão executados na próxima iteração do loop de eventos.

Um callback process.nextTick é adicionado à fila process.nextTick. Um callback Promise.then() é adicionado à fila de microtarefas promises. Um callback setTimeout, setImmediate é adicionado à fila de macrotarefas.

O loop de eventos executa as tarefas na fila process.nextTick primeiro, e então executa a fila de microtarefas promises, e então executa a fila de macrotarefas setTimeout ou setImmediate.

Aqui está um exemplo para mostrar a ordem entre setImmediate(), process.nextTick() e Promise.then():

const baz = () => console.log('baz');
const foo = () => console.log('foo');
const zoo = () => console.log('zoo');
const start = () => {
  console.log('start');
  setImmediate(baz);
  new Promise((resolve, reject) => {
    resolve('bar');
  }).then(resolve => {
    console.log(resolve);
    process.nextTick(zoo);
  });
  process.nextTick(foo);
};
start();
// start foo bar zoo baz

Este código primeiro chamará start(), então chamará foo() na fila process.nextTick. Depois disso, ele lidará com a fila de microtarefas promises, que imprime bar e adiciona zoo() na fila process.nextTick ao mesmo tempo. Então ele chamará zoo() que acabou de ser adicionado. No final, o baz() na fila de macrotarefas é chamado.

O princípio mencionado acima é verdadeiro em casos CommonJS, mas tenha em mente que em Módulos ES, por exemplo, arquivos mjs, a ordem de execução será diferente:

// start bar foo zoo baz

Isso ocorre porque o Módulo ES sendo carregado é encapsulado como uma operação assíncrona e, portanto, todo o script já está na fila de microtarefas promises. Portanto, quando a promessa é resolvida imediatamente, seu callback é anexado à fila de microtarefas. O Node.js tentará limpar a fila até passar para qualquer outra fila e, portanto, você verá que ele produz bar primeiro.