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JavaScript提供定時(shí)執(zhí)行代碼的功能,叫做定時(shí)器(timer),主要由setTimeout()和setInterval()這兩個(gè)函數(shù)來(lái)完成。
setTimeout()
setInterval()
clearTimeout(),clearInterval()
運(yùn)行機(jī)制
setTimeout(f,0)
含義
應(yīng)用
參考鏈接
setTimeout函數(shù)用來(lái)指定某個(gè)函數(shù)或某段代碼,在多少毫秒之后執(zhí)行。它返回一個(gè)整數(shù),表示定時(shí)器的編號(hào),以后可以用來(lái)取消這個(gè)定時(shí)器。
var timerId = setTimeout(func|code, delay)
上面代碼中,setTimeout函數(shù)接受兩個(gè)參數(shù),第一個(gè)參數(shù)func|code
是將要推遲執(zhí)行的函數(shù)名或者一段代碼,第二個(gè)參數(shù)delay
是推遲執(zhí)行的毫秒數(shù)。
console.log(1); setTimeout('console.log(2)',1000); console.log(3);
上面代碼的輸出結(jié)果就是1,3,2,因?yàn)閟etTimeout指定第二行語(yǔ)句推遲1000毫秒再執(zhí)行。
需要注意的是,推遲執(zhí)行的代碼必須以字符串的形式,放入setTimeout,因?yàn)橐鎯?nèi)部使用eval函數(shù),將字符串轉(zhuǎn)為代碼。如果推遲執(zhí)行的是函數(shù),則可以直接將函數(shù)名,放入setTimeout。一方面eval函數(shù)有安全顧慮,另一方面為了便于JavaScript引擎優(yōu)化代碼,setTimeout方法一般總是采用函數(shù)名的形式,就像下面這樣。
function f(){ console.log(2); } setTimeout(f,1000); // 或者 setTimeout(function (){console.log(2)},1000);
除了前兩個(gè)參數(shù),setTimeout還允許添加更多的參數(shù)。它們將被傳入推遲執(zhí)行的函數(shù)(回調(diào)函數(shù))。
setTimeout(function(a,b){ console.log(a+b); },1000,1,1);
上面代碼中,setTimeout共有4個(gè)參數(shù)。最后那兩個(gè)參數(shù),將在1000毫秒之后回調(diào)函數(shù)執(zhí)行時(shí),作為回調(diào)函數(shù)的參數(shù)。
IE 9.0及以下版本,只允許setTimeout有兩個(gè)參數(shù),不支持更多的參數(shù)。這時(shí)有三種解決方法。第一種是在一個(gè)匿名函數(shù)里面,讓回調(diào)函數(shù)帶參數(shù)運(yùn)行,再把匿名函數(shù)輸入setTimeout。
setTimeout(function() { myFunc("one", "two", "three"); }, 1000);
上面代碼中,myFunc是真正要推遲執(zhí)行的函數(shù),有三個(gè)參數(shù)。如果直接放入setTimeout,低版本的IE不能帶參數(shù),所以可以放在一個(gè)匿名函數(shù)。
第二種解決方法是使用bind方法,把多余的參數(shù)綁定在回調(diào)函數(shù)上面,生成一個(gè)新的函數(shù)輸入setTimeout。
setTimeout(function(arg1){}.bind(undefined, 10), 1000);
上面代碼中,bind方法第一個(gè)參數(shù)是undefined,表示將原函數(shù)的this綁定全局作用域,第二個(gè)參數(shù)是要傳入原函數(shù)的參數(shù)。它運(yùn)行后會(huì)返回一個(gè)新函數(shù),該函數(shù)不帶參數(shù)。
第三種解決方法是自定義setTimeout,使用apply方法將參數(shù)輸入回調(diào)函數(shù)。
<!--[if lte IE 9]><script> (function(f){ window.setTimeout =f(window.setTimeout); window.setInterval =f(window.setInterval); })(function(f){return function(c,t){ var a=[].slice.call(arguments,2);return f(function(){c.apply(this,a)},t)} }); </script><![endif]-->
除了參數(shù)問(wèn)題,setTimeout還有一個(gè)需要注意的地方:如果被setTimeout推遲執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)是某個(gè)對(duì)象的方法,那么該方法中的this關(guān)鍵字將指向全局環(huán)境,而不是定義時(shí)所在的那個(gè)對(duì)象。
var x = 1; var o = { x: 2, y: function(){ console.log(this.x); } }; setTimeout(o.y,1000); // 1
上面代碼輸出的是1,而不是2,這表示o.y的this所指向的已經(jīng)不是o,而是全局環(huán)境了。
再看一個(gè)不容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的例子。
function User(login) { this.login = login; this.sayHi = function() { console.log(this.login); } } var user = new User('John'); setTimeout(user.sayHi, 1000);
上面代碼只會(huì)顯示undefined,因?yàn)榈鹊絬ser.sayHi執(zhí)行時(shí),它是在全局對(duì)象中執(zhí)行,所以this.login取不到值。
為了防止出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題,一種解決方法是將user.sayHi放在函數(shù)中執(zhí)行。
setTimeout(function() { user.sayHi(); }, 1000);
上面代碼中,sayHi是在user作用域內(nèi)執(zhí)行,而不是在全局作用域內(nèi)執(zhí)行,所以能夠顯示正確的值。
另一種解決方法是,使用bind方法,將綁定sayHi綁定在user上面。
setTimeout(user.sayHi.bind(user), 1000);
HTML 5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,setTimeout的最短時(shí)間間隔是4毫秒。為了節(jié)電,對(duì)于那些不處于當(dāng)前窗口的頁(yè)面,瀏覽器會(huì)將時(shí)間間隔擴(kuò)大到1000毫秒。另外,如果筆記本電腦處于電池供電狀態(tài),Chrome和IE 9以上的版本,會(huì)將時(shí)間間隔切換到系統(tǒng)定時(shí)器,大約是15.6毫秒。
setInterval函數(shù)的用法與setTimeout完全一致,區(qū)別僅僅在于setInterval指定某個(gè)任務(wù)每隔一段時(shí)間就執(zhí)行一次,也就是無(wú)限次的定時(shí)執(zhí)行。
<input type="button" onclick="clearInterval(timer)" value="stop"> <script> var i = 1 var timer = setInterval(function() { console.log(2); }, 1000); </script>
上面代碼表示每隔1000毫秒就輸出一個(gè)2,直到用戶(hù)點(diǎn)擊了停止按鈕。
與setTimeout一樣,除了前兩個(gè)參數(shù),setInterval 方法還可以接受更多的參數(shù),它們會(huì)傳入回調(diào)函數(shù),下面是一個(gè)例子。
function f(){ for (var i=0;i<arguments.length;i++){ console.log(arguments[i]); } } setInterval(f, 1000, "Hello World"); // Hello World // Hello World // Hello World // ...
如果網(wǎng)頁(yè)不在瀏覽器的當(dāng)前窗口(或tab),許多瀏覽器限制setInteral指定的反復(fù)運(yùn)行的任務(wù)最多每秒執(zhí)行一次。
setInterval指定的是“開(kāi)始執(zhí)行”之間的間隔,并不考慮每次任務(wù)執(zhí)行本身所消耗的事件。因此實(shí)際上,兩次執(zhí)行之間的間隔會(huì)小于指定的時(shí)間。比如,setInterval指定每100ms執(zhí)行一次,每次執(zhí)行需要5ms,那么第一次執(zhí)行結(jié)束后95毫秒,第二次執(zhí)行就會(huì)開(kāi)始。如果某次執(zhí)行耗時(shí)特別長(zhǎng),比如需要105毫秒,那么它結(jié)束后,下一次執(zhí)行就會(huì)立即開(kāi)始。
var i = 1; var timer = setInterval(function() { alert(i++); }, 2000);
上面代碼每隔2000毫秒,就跳出一個(gè)alert對(duì)話(huà)框。如果用戶(hù)一直不點(diǎn)擊“確定”,整個(gè)瀏覽器就處于“堵塞”狀態(tài),后面的執(zhí)行就一直無(wú)法觸發(fā),將會(huì)累積起來(lái)。舉例來(lái)說(shuō),第一次跳出alert對(duì)話(huà)框后,用戶(hù)過(guò)了6000毫秒才點(diǎn)擊“確定”,那么第二次、第三次、第四次執(zhí)行將累積起來(lái),它們之間不會(huì)再有等待間隔。
為了確保兩次執(zhí)行之間有固定的間隔,可以不用setInterval,而是每次執(zhí)行結(jié)束后,使用setTimeout指定下一次執(zhí)行的具體時(shí)間。上面代碼用setTimeout,可以改寫(xiě)如下。
var i = 1; var timer = setTimeout(function() { alert(i++); timer = setTimeout(arguments.callee, 2000); }, 2000);
上面代碼可以確保兩次執(zhí)行的間隔是2000毫秒。
根據(jù)這種思路,可以自己部署一個(gè)函數(shù),實(shí)現(xiàn)間隔時(shí)間確定的setInterval的效果。
function interval(func, wait){ var interv = function(){ func.call(null); setTimeout(interv, wait); }; setTimeout(interv, wait); } interval(function(){ console.log(2); },1000);
上面代碼部署了一個(gè)interval函數(shù),用循環(huán)調(diào)用setTimeout模擬了setInterval。
HTML 5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,setInterval的最短間隔時(shí)間是10毫秒,也就是說(shuō),小于10毫秒的時(shí)間間隔會(huì)被調(diào)整到10毫秒。
setTimeout和setInterval函數(shù),都返回一個(gè)表示計(jì)數(shù)器編號(hào)的整數(shù)值,將該整數(shù)傳入clearTimeout和clearInterval函數(shù),就可以取消對(duì)應(yīng)的定時(shí)器。
var id1 = setTimeout(f,1000); var id2 = setInterval(f,1000); clearTimeout(id1); clearInterval(id2);
setTimeout和setInterval返回的整數(shù)值是連續(xù)的,也就是說(shuō),第二個(gè)setTimeout方法返回的整數(shù)值,將比第一個(gè)的整數(shù)值大1。利用這一點(diǎn),可以寫(xiě)一個(gè)函數(shù),取消當(dāng)前所有的setTimeout。
(function() { var gid = setInterval(clearAllTimeouts, 0); function clearAllTimeouts() { var id = setTimeout(function() {}, 0); while (id > 0) { if (id !== gid) { clearTimeout(id); } id--; } } })();
運(yùn)行上面代碼后,實(shí)際上再設(shè)置任何setTimeout都無(wú)效了。
下面是一個(gè)clearTimeout實(shí)際應(yīng)用的例子。有些網(wǎng)站會(huì)實(shí)時(shí)將用戶(hù)在文本框的輸入,通過(guò)Ajax方法傳回服務(wù)器,jQuery的寫(xiě)法如下。
$('textarea').on('keydown', ajaxAction);
這樣寫(xiě)有一個(gè)很大的缺點(diǎn),就是如果用戶(hù)連續(xù)擊鍵,就會(huì)連續(xù)觸發(fā)keydown事件,造成大量的Ajax通信。這是不必要的,而且很可能會(huì)發(fā)生性能問(wèn)題。正確的做法應(yīng)該是,設(shè)置一個(gè)門(mén)檻值,表示兩次Ajax通信的最小間隔時(shí)間。如果在設(shè)定的時(shí)間內(nèi),發(fā)生新的keydown事件,則不觸發(fā)Ajax通信,并且重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。如果過(guò)了指定時(shí)間,沒(méi)有發(fā)生新的keydown事件,將進(jìn)行Ajax通信將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
這種做法叫做debounce(防抖動(dòng))方法,用來(lái)返回一個(gè)新函數(shù)。只有當(dāng)兩次觸發(fā)之間的時(shí)間間隔大于事先設(shè)定的值,這個(gè)新函數(shù)才會(huì)運(yùn)行實(shí)際的任務(wù)。假定兩次Ajax通信的間隔不小于2500毫秒,上面的代碼可以改寫(xiě)成下面這樣。
$('textarea').on('keydown', debounce(ajaxAction, 2500))
利用setTimeout和clearTimeout,可以實(shí)現(xiàn)debounce方法。
function debounce(fn, delay){ var timer = null; // 聲明計(jì)時(shí)器 return function(){ var context = this, args = arguments; clearTimeout(timer); timer = setTimeout(function(){ fn.apply(context, args); }, delay); }; }
現(xiàn)實(shí)中,最好不要設(shè)置太多的setTimeout和setInterval,它們耗費(fèi)CPU。比較理想的做法是,將要推遲執(zhí)行的代碼都放在一個(gè)函數(shù)里,然后只對(duì)這個(gè)函數(shù)使用setTimeout或setInterval。
setTimeout和setInterval的運(yùn)行機(jī)制是,將指定的代碼移出本次執(zhí)行,等到下一輪Event Loop時(shí),再檢查是否到了指定時(shí)間。如果到了,就執(zhí)行對(duì)應(yīng)的代碼;如果不到,就等到再下一輪Event Loop時(shí)重新判斷。這意味著,setTimeout指定的代碼,必須等到本次執(zhí)行的所有代碼都執(zhí)行完,才會(huì)執(zhí)行。
每一輪Event Loop時(shí),都會(huì)將“任務(wù)隊(duì)列”中需要執(zhí)行的任務(wù),一次執(zhí)行完。setTimeout和setInterval都是把任務(wù)添加到“任務(wù)隊(duì)列”的尾部。因此,它們實(shí)際上要等到當(dāng)前腳本的所有同步任務(wù)執(zhí)行完,然后再等到本次Event Loop的“任務(wù)隊(duì)列”的所有任務(wù)執(zhí)行完,才會(huì)開(kāi)始執(zhí)行。由于前面的任務(wù)到底需要多少時(shí)間執(zhí)行完,是不確定的,所以沒(méi)有辦法保證,setTimeout和setInterval指定的任務(wù),一定會(huì)按照預(yù)定時(shí)間執(zhí)行。
setTimeout(someTask,100); veryLongTask();
上面代碼的setTimeout,指定100毫秒以后運(yùn)行一個(gè)任務(wù)。但是,如果后面立即運(yùn)行的任務(wù)(當(dāng)前腳本的同步任務(wù)))非常耗時(shí),過(guò)了100毫秒還無(wú)法結(jié)束,那么被推遲運(yùn)行的someTask就只有等著,等到前面的veryLongTask運(yùn)行結(jié)束,才輪到它執(zhí)行。
這一點(diǎn)對(duì)于setInterval影響尤其大。
setInterval(function(){ console.log(2); },1000); (function (){ sleeping(3000); })();
上面的第一行語(yǔ)句要求每隔1000毫秒,就輸出一個(gè)2。但是,第二行語(yǔ)句需要3000毫秒才能完成,請(qǐng)問(wèn)會(huì)發(fā)生什么結(jié)果?
結(jié)果就是等到第二行語(yǔ)句運(yùn)行完成以后,立刻連續(xù)輸出三個(gè)2,然后開(kāi)始每隔1000毫秒,輸出一個(gè)2。也就是說(shuō),setIntervel具有累積效應(yīng),如果某個(gè)操作特別耗時(shí),超過(guò)了setInterval的時(shí)間間隔,排在后面的操作會(huì)被累積起來(lái),然后在很短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)觸發(fā),這可能或造成性能問(wèn)題(比如集中發(fā)出Ajax請(qǐng)求)。
為了進(jìn)一步理解JavaScript的單線(xiàn)程模型,請(qǐng)看下面這段偽代碼。
function init(){ { 耗時(shí)5ms的某個(gè)操作 } 觸發(fā)mouseClickEvent事件 { 耗時(shí)5ms的某個(gè)操作 } setInterval(timerTask,10); { 耗時(shí)5ms的某個(gè)操作 } } function handleMouseClick(){ 耗時(shí)8ms的某個(gè)操作 } function timerTask(){ 耗時(shí)2ms的某個(gè)操作 }
請(qǐng)問(wèn)調(diào)用init函數(shù)后,這段代碼的運(yùn)行順序是怎樣的?
0-15ms:運(yùn)行init函數(shù)。
15-23ms:運(yùn)行handleMouseClick函數(shù)。請(qǐng)注意,這個(gè)函數(shù)是在5ms時(shí)觸發(fā)的,應(yīng)該在那個(gè)時(shí)候就立即運(yùn)行,但是由于單線(xiàn)程的關(guān)系,必須等到init函數(shù)完成之后再運(yùn)行。
23-25ms:運(yùn)行timerTask函數(shù)。這個(gè)函數(shù)是在10ms時(shí)觸發(fā)的,規(guī)定每10ms運(yùn)行一次,即在20ms、30ms、40ms等時(shí)候運(yùn)行。由于20ms時(shí),JavaScript線(xiàn)程還有任務(wù)在運(yùn)行,因此必須延遲到前面任務(wù)完成時(shí)再運(yùn)行。
30-32ms:運(yùn)行timerTask函數(shù)。
40-42ms:運(yùn)行timerTask函數(shù)。
setTimeout的作用是將代碼推遲到指定時(shí)間執(zhí)行,如果指定時(shí)間為0,即setTimeout(f,0),那么會(huì)立刻執(zhí)行嗎?
答案是不會(huì)。因?yàn)樯弦欢握f(shuō)過(guò),必須要等到當(dāng)前腳本的同步任務(wù)和“任務(wù)隊(duì)列”中已有的事件,全部處理完以后,才會(huì)執(zhí)行setTimeout指定的任務(wù)。也就是說(shuō),setTimeout的真正作用是,在“任務(wù)隊(duì)列”的現(xiàn)有事件的后面再添加一個(gè)事件,規(guī)定在指定時(shí)間執(zhí)行某段代碼。setTimeout添加的事件,會(huì)在下一次Event Loop執(zhí)行。
setTimeout(f,0)將第二個(gè)參數(shù)設(shè)為0,作用是讓f在現(xiàn)有的任務(wù)(腳本的同步任務(wù)和“任務(wù)隊(duì)列”中已有的事件)一結(jié)束就立刻執(zhí)行。也就是說(shuō),setTimeout(f,0)的作用是,盡可能早地執(zhí)行指定的任務(wù)。
setTimeout(function (){ console.log("你好!"); }, 0);
上面代碼的含義是,盡可能早地顯示“你好!”。
setTimeout(f,0)指定的任務(wù),最早也要到下一次Event Loop才會(huì)執(zhí)行。請(qǐng)看下面的例子。
setTimeout(function() { console.log("Timeout"); }, 0); function a(x) { console.log("a() 開(kāi)始運(yùn)行"); b(x); console.log("a() 結(jié)束運(yùn)行"); } function b(y) { console.log("b() 開(kāi)始運(yùn)行"); console.log("傳入的值為" + y); console.log("b() 結(jié)束運(yùn)行"); } console.log("當(dāng)前任務(wù)開(kāi)始"); a(42); console.log("當(dāng)前任務(wù)結(jié)束"); // 當(dāng)前任務(wù)開(kāi)始 // a() 開(kāi)始運(yùn)行 // b() 開(kāi)始運(yùn)行 // 傳入的值為42 // b() 結(jié)束運(yùn)行 // a() 結(jié)束運(yùn)行 // 當(dāng)前任務(wù)結(jié)束 // Timeout
上面代碼說(shuō)明,setTimeout(f,0)必須要等到當(dāng)前腳本的所有同步任務(wù)結(jié)束后才會(huì)執(zhí)行。
0毫秒實(shí)際上達(dá)不到的。根據(jù)HTML 5標(biāo)準(zhǔn),setTimeOut推遲執(zhí)行的時(shí)間,最少是4毫秒。如果小于這個(gè)值,會(huì)被自動(dòng)增加到4。這是為了防止多個(gè)setTimeout(f,0)
語(yǔ)句連續(xù)執(zhí)行,造成性能問(wèn)題。
另一方面,瀏覽器內(nèi)部使用32位帶符號(hào)的整數(shù),來(lái)儲(chǔ)存推遲執(zhí)行的時(shí)間。這意味著setTimeout最多只能推遲執(zhí)行2147483647毫秒(24.8天),超過(guò)這個(gè)時(shí)間會(huì)發(fā)生溢出,導(dǎo)致回調(diào)函數(shù)將在當(dāng)前任務(wù)隊(duì)列結(jié)束后立即執(zhí)行,即等同于setTimeout(f,0)的效果。
setTimeout(f,0)有幾個(gè)非常重要的用途。它的一大應(yīng)用是,可以調(diào)整事件的發(fā)生順序。比如,網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)中,某個(gè)事件先發(fā)生在子元素,然后冒泡到父元素,即子元素的事件回調(diào)函數(shù),會(huì)早于父元素的事件回調(diào)函數(shù)觸發(fā)。如果,我們先讓父元素的事件回調(diào)函數(shù)先發(fā)生,就要用到setTimeout(f, 0)。
var input = document.getElementsByTagName('input[type=button]')[0]; input.onclick = function A() { setTimeout(function B() { input.value +=' input'; }, 0) }; document.body.onclick = function C() { input.value += ' body' };
上面代碼在點(diǎn)擊按鈕后,先觸發(fā)回調(diào)函數(shù)A,然后觸發(fā)函數(shù)C。在函數(shù)A中,setTimeout將函數(shù)B推遲到下一輪Loop執(zhí)行,這樣就起到了,先觸發(fā)父元素的回調(diào)函數(shù)C的目的了。
用戶(hù)自定義的回調(diào)函數(shù),通常在瀏覽器的默認(rèn)動(dòng)作之前觸發(fā)。比如,用戶(hù)在輸入框輸入文本,keypress事件會(huì)在瀏覽器接收文本之前觸發(fā)。因此,下面的回調(diào)函數(shù)是達(dá)不到目的的。
document.getElementById('input-box').onkeypress = function(event) { this.value = this.value.toUpperCase(); }
上面代碼想在用戶(hù)輸入文本后,立即將字符轉(zhuǎn)為大寫(xiě)。但是實(shí)際上,它只能將上一個(gè)字符轉(zhuǎn)為大寫(xiě),因?yàn)闉g覽器此時(shí)還沒(méi)接收到文本,所以this.value
取不到最新輸入的那個(gè)字符。只有用setTimeout改寫(xiě),上面的代碼才能發(fā)揮作用。
document.getElementById('my-ok').onkeypress = function() { var self = this; setTimeout(function() { self.value = self.value.toUpperCase(); }, 0); }
上面代碼將代碼放入setTimeout之中,就能使得它在瀏覽器接收到文本之后觸發(fā)。
由于setTimeout(f,0)實(shí)際上意味著,將任務(wù)放到瀏覽器最早可得的空閑時(shí)段執(zhí)行,所以那些計(jì)算量大、耗時(shí)長(zhǎng)的任務(wù),常常會(huì)被放到幾個(gè)小部分,分別放到setTimeout(f,0)里面執(zhí)行。
var div = document.getElementsByTagName('div')[0]; // 寫(xiě)法一 for(var i=0xA00000;i<0xFFFFFF;i++) { div.style.backgroundColor = '#'+i.toString(16); } // 寫(xiě)法二 var timer; var i=0x100000; function func() { timer = setTimeout(func, 0); div.style.backgroundColor = '#'+i.toString(16); if (i++ == 0xFFFFFF) clearInterval(timer); } timer = setTimeout(func, 0);
上面代碼有兩種寫(xiě)法,都是改變一個(gè)網(wǎng)頁(yè)元素的背景色。寫(xiě)法一會(huì)造成瀏覽器“堵塞”,而寫(xiě)法二就能就不會(huì),這就是setTimeout(f,0)
的好處。
另一個(gè)使用這種技巧的例子是,代碼高亮的處理。如果代碼塊很大,就會(huì)分成一個(gè)個(gè)小塊,寫(xiě)成諸如setTimeout(highlightNext, 50)
的樣子,進(jìn)行分塊處理。
Ilya Kantor, Understanding timers: setTimeout and setInterval
Ilya Kantor, Events and timing in-depth
Artem Tyurin, Being evil with setTimeout