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你应该知道的 setTimeout 秘密

2017-09-28 20:15 伯乐在线

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作者:伯乐在线/TGCode

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计时器setTimeout是我们经常会用到的,它用于在指定的毫秒数后调用函数或计算表达式。


语法:


setTimeout(code, millisec, args);


注意:如果code为字符串,相当于执行eval()方法来执行code。


当然,这一篇文章并不仅仅告诉你怎么用setTimeout,而且理解其是如何执行的。


1、setTimeout原理


先来看一段代码:


var start = new Date();  

 

var end = 0;  

 

setTimeout(function() {   

 

  console.log(new Date() - start);  

 

},  500);  

 

while (new Date() - start <= 1000) {}


在上面的代码中,定义了一个setTimeout定时器,延时时间是500毫秒。


你是不是觉得打印结果是: 500


可事实却是出乎你的意料,打印结果是这样的(也许你打印出来会不一样,但肯定会大于1000毫秒):



这是为毛呢?


究其原因,这是因为 JavaScript是单线程执行的。也就是说,在任何时间点,有且只有一个线程在运行JavaScript程序,无法同一时候运行多段代码。


再来看看浏览器下的JavaScript。


浏览器的内核是多线程的,它们在内核控制下相互配合以保持同步,一个浏览器至少实现三个常驻线程:JavaScript引擎线程,GUI渲染线程,浏览器事件触发线程。


  • JavaScript引擎是基于事件驱动单线程执行的,JavaScript引擎一直等待着任务队列中任务的到来,然后加以处理,浏览器无论什么时候都只有一个JavaScript线程在运行JavaScript程序。

  • GUI渲染线程负责渲染浏览器界面,当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(Reflow)时,该线程就会执行。但需要注意,GUI渲染线程与JavaScript引擎是互斥的,当JavaScript引擎执行时GUI线程会被挂起,GUI更新会被保存在一个队列中等到JavaScript引擎空闲时立即被执行。

  • 事件触发线程,当一个事件被触发时,该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JavaScript引擎的处理。这些事件可来自JavaScript引擎当前执行的代码块如setTimeout、也可来自浏览器内核的其他线程如鼠标点击、Ajax异步请求等,但由于JavaScript的单线程关系,所有这些事件都得排队等待JavaScript引擎处理(当线程中没有执行任何同步代码的前提下才会执行异步代码)。


到这里,我们再来回顾一下最初的例子:


var start = new Date();  

var end = 0;  

 

setTimeout(function() {   

  console.log(new Date() - start);  

},  500);  

 

while (new Date() - start <= 1000) {}


虽然setTimeout的延时时间是500毫秒,可是由于while循环的存在,只有当间隔时间大于1000毫秒时,才会跳出while循环,也就是说,在1000毫秒之前,while循环都在占据着JavaScript线程。也就是说,只有等待跳出while后,线程才会空闲下来,才会去执行之前定义的setTimeout。


最后 ,我们可以总结出,setTimeout只能保证在指定的时间后将任务(需要执行的函数)插入任务队列中等候,但是不保证这个任务在什么时候执行。一旦执行javascript的线程空闲出来,自行从队列中取出任务然后执行它。


因为javascript线程并没有因为什么耗时操作而阻塞,所以可以很快地取出排队队列中的任务然后执行它,也是这种队列机制,给我们制造一个异步执行的假象。


2、setTimeout的好搭档“0”


也许你见过下面这一段代码:


setTimeout(function(){

  // statement

}, 0);


上面的代码表示立即执行。


本意是立刻执行调用函数,但事实上,上面的代码并不是立即执行的,这是因为setTimeout有一个最小执行时间,当指定的时间小于该时间时,浏览器会用最小允许的时间作为setTimeout的时间间隔,也就是说即使我们把setTimeout的延迟时间设置为0,被调用的程序也没有马上启动。


不同的浏览器实际情况不同,IE8和更早的IE的时间精确度是15.6ms。不过,随着HTML5的出现,在高级版本的浏览器(Chrome、ie9+等),定义的最小时间间隔是不得低于4毫秒,如果低于这个值,就会自动增加,并且在2010年及之后发布的浏览器中采取一致。


所以说,当我们写为 setTimeout(fn,0) 的时候,实际是实现插队操作,要求浏览器“尽可能快”的进行回调,但是实际能多快就完全取决于浏览器了。


那setTimeout(fn, 0)有什么用处呢?其实用处就在于我们可以改变任务的执行顺序!因为浏览器会在执行完当前任务队列中的任务,再执行setTimeout队列中积累的的任务。


通过设置任务在延迟到0s后执行,就能改变任务执行的先后顺序,延迟该任务发生,使之异步执行。


来看一个网上很流行的例子:


document.querySelector('#one input').onkeydown = function() {   

  document.querySelector('#one span').innerHTML = this.value;   

};   

 

document.querySelector('#second input').onkeydown = function() {   

  setTimeout(function() {   

    document.querySelector('#second span').innerHTML = document.querySelector('#second input').value;   }, 0);

};


当你往两个表单输入内容时,你会发现未使用setTimeout函数的只会获取到输入前的内容,而使用setTimeout函数的则会获取到输入的内容。


这是为什么呢?


因为当按下按键的时候,JavaScript 引擎需要执行 keydown 的事件处理程序,然后更新文本框的 value 值,这两个任务也需要按顺序来,事件处理程序执行时,更新 value值(是在keypress后)的任务则进入队列等待,所以我们在 keydown 的事件处理程序里是无法得到更新后的value的,而利用 setTimeout(fn, 0),我们把取 value 的操作放入队列,放在更新 value 值以后,这样便可获取出文本框的值。


未使用setTimeout函数,执行顺序是:onkeydown => onkeypress => onkeyup


使用setTimeout函数,执行顺序是:onkeydown => onkeypress => function => onkeyup


虽然我们可以使用keyup来替代keydown,不过有一些问题,那就是长按时,keyup并不会触发。


长按时,keydown、keypress、keyup的调用顺序:


keydown 

keypress

keydown

keypress 

...

keyup


也就是说keyup只会触发一次,所以你无法用keyup来实时获取值。


我们还可以用setImmediate()来替代setTimeout(fn,0):


if (!window.setImmediate) {   

  window.setImmediate = function(func, args){   

    return window.setTimeout(func, 0, args);   

  };   

 

  window.clearImmediate = window.clearTimeout;  

}


setImmediate()方法用来把一些需要长时间运行的操作放在一个回调函数里,在浏览器完成后面的其他语句后,就立刻执行这个回调函数,必选的第一个参数func,表示将要执行的回调函数,它并不需要时间参数。


注意:目前只有IE10支持此方法,当然,在Nodejs中也可以调用此方法。


3、setTimeout的一些秘密


3.1 setTimeout中回调函数的this


由于setTimeout() 方法是浏览器 window 对象提供的,因此第一个参数函数中的this其实是指向window对象,这跟变量的作用域有关。


看个例子:


var a = 1;   

var obj = {   

  a2,   

  testfunction() {   

    setTimeout(function(){   

      console.log(this.a);   

    }, 0);   

  }   

};   

obj.test();  //  1


不过我们可以通过使用bind()方法来改变setTimeout回调函数里的this


var a = 1;   

var obj = {   

  a2,   

  testfunction() {   

    setTimeout(function(){   

      console.log(this.a);   

    }.bind(this), 0);   

  }   

};   

obj.test();  //  2


3.2 setTimeout不止两个参数


我们都知道,setTimeout的第一个参数是要执行的回调函数,第二个参数是延迟时间(如果省略,会由浏览器自动设置。在IE,FireFox中,第一次配可能给个很大的数字,100ms上下,往后会缩小到最小时间间隔,Safari,chrome,opera则多为10ms上下。)


其实,setTimeout可以传入第三个参数、第四个参数….,它们表示神马呢?其实是用来表示第一个参数(回调函数)传入的参数。


setTimeout(function(a, b){   

  console.log(a);   // 3

  console.log(b);   // 4

},0, 3, 4);


如果你有疑问或建议,欢迎在下面的评论区评论!


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