非同期モデルについて説明してください: callback、promise、async/await、そしてevent loop。

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**これらは、単一スレッド上でnon-blockingな処理を表現するための、段階的により扱いやすくなった方法であり、いずれも内部では、準備できたコールバックを一度に1つずつ実行するevent loopによって駆動されます。** これらが管理するのはコードが*いつ*再開するかであって、複数のスレッドではありません。

## event loop

単一スレッドのループが、準備できたコールバックのキューを保持します。非同期操作（タイマー、I/O）が完了すると、そのコールバックがキューに入れられます。ループは次のものを取り出して完了まで実行し、それを繰り返します。実行中のコールバックを横取りするものはないため、長いCPU処理はすべてをブロックします。

```text
[event loop] → run callback → I/O finishes → enqueue callback → run next → ...
```

## 3つのスタイル

```js
// 1. Callbacks — nesting gets ugly ("callback hell")
readFile('a', (e, a) => readFile('b', (e, b) => done(a, b)));

// 2. Promises — chainable, flat error handling
readFile('a').then(a => readFile('b')).then(b => ...).catch(err => ...);

// 3. async/await — sequential-looking, still non-blocking
async function run() {
  const a = await readFile('a');   // yields to the loop while waiting
  const b = await readFile('b');
  return done(a, b);
}
```

`await`は関数を中断してevent loopに制御を返します。promiseが解決されると、中断したところから実行が再開します。これはpromiseの上の糖衣構文（syntactic sugar）であり、内部は同じevent loopです。

## なぜ重要なのか

このモデルはNode.js、ブラウザ、Python asyncioを支えます。1つのスレッド上での大規模なI/O並行性を、ロックの複雑さなしに実現します。落とし穴は、ループを決してブロックしてはならないことです。同期的でCPU負荷の高い呼び出しやblockingな呼び出しは、保留中のすべてのタスクを止めます。async ≠ parallelだと理解していることは、面接でよくある見極めどころです。

event loop

3つのスタイル

なぜ重要なのか

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