Javascript定时器那些事儿

摘要：一什么是定时器提供了一些原生方法来实现延时去执行某一段代码，下面来简单介绍一下设置一个定时器，在定时器到期后执行一次函数或代码段定时器延迟后执行的函数延迟后执行的代码字符串，不推荐使用原理类似延迟的时间单位毫秒，默认值为向延迟函数传递而外的

JS提供了一些原生方法来实现延时去执行某一段代码，下面来简单介绍一下

setTimeout: 设置一个定时器，在定时器到期后执行一次函数或代码段

var timeoutId = window.setTimeout(func[, delay, param1, param2, ...]);
var timeoutId = window.setTimeout(code[, delay]);

timeoutId: 定时器ID

func: 延迟后执行的函数

code: 延迟后执行的代码字符串，不推荐使用原理类似eval()

delay: 延迟的时间（单位：毫秒），默认值为0

param1,param2: 向延迟函数传递而外的参数，IE9以上支持

setInterval: 以固定的时间间隔重复调用一个函数或者代码段

var intervalId = window.setInterval(func, delay[, param1, param2, ...]);
var intervalId = window.setInterval(code, delay);

intervalId: 重复操作的ID

func: 延迟调用的函数

code: 代码段

delay: 延迟时间，没有默认值

setImmediate: 在浏览器完全结束当前运行的操作之后立即执行指定的函数(仅IE10和Node 0.10+中有实现)，类似setTimeout(func, 0)

var immediateId = setImmediate(func[, param1, param2, ...]);
var immediateId = setImmediate(func);

immediateId: 定时器ID

func: 回调

requestAnimationFrame: 专门为实现高性能的帧动画而设计的API，但是不能指定延迟时间，而是根据浏览器的刷新频率而定（帧）

var requestId = window.requestAnimationFrame(func);

func: 回调

上面简单的介绍了四种JS的定时器，而本文将会主要介绍比较常用的两种：setTimeout和setInterval。

基本用法

// 下面代码执行之后会输出什么？
var intervalId, timeoutId;

timeoutId = setTimeout(function () {
    console.log(1);
}, 300);

setTimeout(function () {
    clearTimeout(timeoutId);
    console.log(2);
}, 100);

setTimeout("console.log("5")", 400);

intervalId = setInterval(function () {
    console.log(4);
    clearInterval(intervalId);
}, 200);

// 分别输出: 2、4、5

setInterval 和 setTimeout的区别？

// 执行在面的代码块会输出什么？
setTimeout(function () {
    console.log("timeout");
}, 1000);

setInterval(function () {
    console.log("interval")
}, 1000);

// 输出一次 timeout，每隔1S输出一次 interval

/*--------------------------------*/

// 通过setTimeout模拟setInterval 和 setInterval有啥区别么？
var callback = function () {
    if (times++ > max) {
        clearTimeout(timeoutId);
        clearInterval(intervalId);
    }

    console.log("start", Date.now() - start);
    for (var i = 0; i < 990000000; i++) {}
    console.log("end", Date.now() - start);
},
delay = 100,
times = 0,
max = 5,
start = Date.now(),
intervalId, timeoutId;

function imitateInterval(fn, delay) {
    timeoutId = setTimeout(function () {
        fn();

        if (times <= max) {
            imitateInterval(fn ,delay);
        }
    }, delay);
}

imitateInterval(callback, delay);
intervalId = setInterval(callback, delay);

如果是setTimeout和setInterval的话，它俩仅仅在执行次数上有区别，setTimeout一次、setIntervaln次。

而通过setTimeout模拟的setInterval与setInterval的区别则在于：setTimeout只有在回调完成之后才会去调用下一次定时器，而setInterval则不管回调函数的执行情况，当到达规定时间就会在事件队列中插入一个执行回调的事件，所以在选择定时器的方式时需要考虑setInterval的这种特性是否会对你的业务代码有什么影响？

setTimeout(func, 0) 和 setImmediate(func)谁更快？(仅仅是好奇，才写的这段测试)

console.time("immediate");
console.time("timeout");

setImmediate(() => {
    console.timeEnd("immediate");
});

setTimeout(() => {
    console.timeEnd("timeout");
}, 0);

在Node.JS v6.7.0中测试发现setTimeout更早执行

面试题

下面代码运行后的结果是什么？

// 题目一
var t = true;
 
setTimeout(function(){
    t = false;
}, 1000);
 
while(t){}
 
alert("end");

/*--------------------------------*/

// 题目二
for (var i = 0; i < 5; i++) {
    setTimeout(function () {
        console.log(i);
    }, 0);
}

/*--------------------------------*/

// 题目三
var obj = {
    msg: "obj",
    shout: function () {
        alert(this.msg);
    },
    waitAndShout: function() {
        setTimeout(function () {
            this.shout();
        }, 0);    
    }
};
obj.waitAndShout();

问题答案会在后面解答

在解释上面问题的答案之前我们先来了解一下定时器的工作原理，这里将用引用How JavaScript Timers Work中的例子来解释定时器的工作原理，该图为一个简单版的原理图。

上图中，左侧数字代表时间，单位毫秒；左侧文字代表某一个操作完成后，浏览器去询问当前队列中存在哪些正在等待执行的操作；蓝色方块表示正在执行的代码块；右侧文字代表在代码运行过程中，出现哪些异步事件。该图大致流程如下：

程序开始时，有一个JS代码块开始执行，执行时长约为18ms，在执行过程中有3个异步事件触发，其中包括一个setTimeout、鼠标点击事件、setInterval

第一个setTimeout先运行，延迟时间为10ms，稍后鼠标事件出现，浏览器在事件队列中插入点击的回调函数，稍后setInterval运行，10ms到达之后，setTimeout向事件队列中插入setTimeout的回调

当第一个代码块执行完成后，浏览器查看队列中有哪些事件在等待，他取出排在队列最前面的代码来执行

在浏览器处理鼠标点击回调时，setInterval再次检查到到达延迟时间，他将再次向事件队列中插入一个interval的回调，以后每隔指定的延迟时间之后都会向队列中插入一个回调

后面浏览器将在执行完当前队头的代码之后，将再次取出目前队头的事件来执行

这里只是对定时器的原理做一个简单版的描述，实际的处理过程比这个复杂。

好啦，我们现在再来看看上面的面试题的答案。

第一题

alert永远都不会执行，因为JS是单线程的，且定时器的回调将在等待当前正在执行的任务完成后才执行，而while(t) {}直接就进入了死循环一直占用线程，不给回调函数执行机会

第二题

代码会输出 5 5 5 5 5，理由同上，当i = 0时，生成一个定时器，将回调插入到事件队列中，等待当前队列中无任务执行时立即执行，而此时for循环正在执行，所以回调被搁置。当for循环执行完成后，队列中存在着5个回调函数，他们的都将执行console.log(i)的操作，因为当前js代码上中并没有使用块级作用域，所以i的值在for循环结束后一直为5，所以代码将输出5个5

第三题

这个问题涉及到this的指向问题，由setTimeout()调用的代码运行在与所在函数完全分离的执行环境上. 这会导致这些代码中包含的this关键字会指向window (或全局)对象，window对象中并不存在shout方法，所以就会报错，修改方案如下:

var obj = {
    msg: "obj",
    shout: function () {
        alert(this.msg);
    },
    waitAndShout: function() {
        var self = this; // 这里将this赋给一个变量
        setTimeout(function () {
            self.shout();
        }, 0);    
    }
};
obj.waitAndShout();

setTimeout有最小时间间隔限制，HTML5标准为4ms，小于4ms按照4ms处理，但是每个浏览器实现的最小间隔都不同

因为JS引擎只有一个线程，所以它将会强制异步事件排队执行

如果setInterval的回调执行时间长于指定的延迟，setInterval将无间隔的一个接一个执行

this的指向问题可以通过bind函数、定义变量、箭头函数的方式来解决

MDN

How JavaScript Timers Work

JavaScript定时器与执行机制解析

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