JS 定时器的4种写法及介绍

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setTiemout、setInterval、setImmediate、requestAnimationFrame。

一、什么是定时器

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。

二、举个栗子

• 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

三、JS定时器的工作原理

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。

四、题目答案

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();

五、需要注意的点

• 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

六、参考

• MDN
• How JavaScript Timers Work
• JavaScript定时器与执行机制解析

原文：http://ssh.today/blog/something-about-js-timer