在 Node.js 中，许许多多的异步操作，都需要来一个兜底的超时，这时，就轮到 timer 登场了。由于需要使用它的地方是那么的多，而且都是基础的功能模块，所以，对于它性能的要求，自然是十分高的。总结来说，要求有：
更快的添加操作。
更快的移除操作。
更快的超时触发。
接下来就让我们跟着 Node.js 项目中的 lib/timer.js 和 lib/internal/linklist.js 来探究它具体的实现。
更快的添加 / 移除操作
说到添加和移除都十分高效的数据结构，第一个映入脑帘的，自然就是啦。是的，Node.js 就是使用了双向链表，来将 timer 的插入和移除操作的时间复杂度都降至 O(1) 。双向链表的具体实现便在 lib/internal/linklist.js 中：
// lib/internal/linklist.js'use strict';function init(list) { list._idleNext = list; list._idlePrev = list;}exports.init = init;function peek(list) { if (list._idlePrev == list) return null; return list._idlePrev;}exports.peek = peek;function shift(list) { var first = list._idlePrev; remove(first); return first;}exports.shift = shift;function remove(item) { if (item._idleNext) { item._idleNext._idlePrev = item._idlePrev; } if (item._idlePrev) { item._idlePrev._idleNext = item._idleNext; } item._idleNext = null; item._idlePrev = null;}exports.remove = remove;function append(list, item) { remove(item); item._idleNext = list._idleNext; list._idleNext._idlePrev = item; item._idlePrev = list; list._idleNext = item;}exports.append = append;function isEmpty(list) { return list._idleNext === list;}exports.isEmpty = isEmpty; 可以看到，都是些修改链表中指针的操作，都十分高效。
更快的超时触发
链表的缺点，自然是它的查找时间，对于一个无序的链表来说，查找时间需要 O(n) ，但是，只要基于一个大前提，那么我们的实现就并不需要使用到链表的查询，这也是更高效的超时触发的基础所在，那就是，对于同一延迟的 timers ，后添加的一定比先添加的晚触发。所以，源码的具体做法就是，对于同一延迟的所有 timers ，全部都维护在同一个双向链表中，后来的，就不断往链表末尾追加，并且这条链表实际上共享同一个定时器 。这个定时器会在当次超时触发时，动态计算下一次的触发时间点。所有的链表，都保存在一个对象 map 中。如此一来，既做到了定时器的复用优化，又对链表结构进行了扬长避短。
让我们先以 setTimeout 为例看看具体代码，首先是插入：
// lib/timer.js// ...const refedLists = {};const unrefedLists = {};exports.setTimeout = function(callback, after) { // ... var timer = new Timeout(after); var length = arguments.length; var ontimeout = callback; // ... timer._onTimeout = ontimeout; active(timer); return timer;};const active = exports.active = function(item) { insert(item, false);};function insert(item, unrefed) { const msecs = item._idleTimeout; if (msecs < 0 || msecs === undefined) return; item._idleStart = TimerWrap.now(); var list = lists[msecs]; if (!list) { // ... list = new TimersList(msecs, unrefed); L.init(list); list._timer._list = list; if (unrefed === true) list._timer.unref(); list._timer.start(msecs, 0); lists[msecs] = list; list._timer[kOnTimeout] = listOnTimeout; } L.append(list, item); assert(!L.isEmpty(list));} 即检查当前在对象 map 中，是否存在该超时时间（msecs）的双向链表，若无，则新建一条。你应该已经看出，超时触发时具体的处理逻辑，就在 listOnTimeout 函数中：
// lib/timer.js// ...function listOnTimeout() { var list = this._list; var msecs = list.msecs; var now = TimerWrap.now(); var diff, timer; while (timer = L.peek(list)) { diff = now - timer._idleStart; if (diff < msecs) { this.start(msecs - diff, 0); return; } L.remove(timer); // ... tryOnTimeout(timer, list); // ... } this.close(); // ...} 即不断从链表头取出封装好的包含了注册时间点和处理函数的对象，然后挨个执行，直到计算出的超时时间点已经超过当前时间点。
举个图例，在时间点 10，100，400 时分别注册了三个超时时间为 1000 的 timer，在时间点 300 注册了一个超时时间为 3000 的 timer，即在时间点 500 时，对象 map 的结构即为：
随后在时间点 1200 触发了超时事件，并在时间点 1300 执行完毕，彼时对象 map 的结构即为：
setInterval 和 setImmediate
setInterval 的实现总体和 setTimeout 很相似，区别在于对注册的回调函数进行了封装，在链表的尾部重新插入：
// lib/timer.js// ...function wrapper() { timer._repeat(); // 执行传入的回调函数 if (!timer._repeat) return; // ... timer._idleTimeout = repeat; active(timer);} 而 setImmediate 和 setTimeout 实现上的主要区别则在于，它会一次性将链表中注册的，都执行完：
// lib/timer.js// ...function processImmediate() { var queue = immediateQueue; var domain, immediate; immediateQueue = {}; L.init(immediateQueue); while (L.isEmpty(queue) === false) { immediate = L.shift(queue); // ... tryOnImmediate(immediate, queue); // ... } if (L.isEmpty(immediateQueue)) { process._needImmediateCallback = false; }} 所以作为功能类似的 process.nextTick 和 setImmediate ，在功能层面上看，每次事件循环，它们都会将存储的回调都执行完，但 process.nextTick 中的存储的回调，会先于 setImmediate 中的执行：
'use strict'const print = (i) => () => console.log(i)process.nextTick(print(1))process.nextTick(print(2))setImmediate(() => { print(3)() setImmediate(print(6)) process.nextTick(print(5))})setImmediate(print(4))console.log('发车')// 发车// 1// 2// 3// 4// 5// 6 最后
参考：