关于setTimeout()你所不知道的地方,详解setTimeout()

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前言:看了这篇文章,1.注意setTimeout引用的是全部变量还是局部变量了,当直接调用外部函数方法时,实际上函数内部的变量已经变成全局。2.提醒我防止出错的,用匿名函数不容易出错。3.setTimeout最快执行时间是4毫秒。4.使用setTimeout的函数会比当前队列的函数慢执行,在他们的后面。5.setTimeout中的定时器并不是准确的时间,实际中它需要在执行完前面的函数后才定时执行。

你还可以查阅关于setTimeout的相关介绍

JavaScript提供定时执行代码的功能,叫做定时器(timer),主要由setTimeout()和setInterval()这两个函数来完成。它们向任务队列添加定时任务。初始接触它的人都觉得好简单,实时上真的如此么?这里记载下,一路对其使用姿势变迁的历程。

1, setTimeout()基础

setTimeout函数用来指定某个函数或某段代码,在多少毫秒之后执行。它返回一个整数,表示定时器的编号,以后可以用来取消这个定时器。

var timerId = setTimeout(func|code, delay)

上面代码中,setTimeout函数接受两个参数,第一个参数func|code是将要推迟执行的函数名或者一段代码,第二个参数delay是推迟执行的毫秒数。

console.log(1);
setTimeout('console.log(2)',1000);
console.log(3);

上面代码的输出结果就是1,3,2,因为setTimeout指定第二行语句推迟1000毫秒再执行(如果这在Sublime下运用插件以nodejs环境来执行,许解释器不同,会报错)。

需要注意的是,推迟执行的代码必须以字符串的形式,放入setTimeout,因为引擎内部使用eval函数,将字符串转为代码。如果推迟执行的是函数,则可以直接将函数名,放入setTimeout。一方面eval函数有安全顾虑,另一方面为了便于JavaScript引擎优化代码,setTimeout方法一般总是采用函数名的形式,就像下面这样。

function func(){
  console.log(2);
}
setTimeout(func,1000);
// 或者
setTimeout(function (){console.log(2)},1000);

setTimeout传参数

除了前两个参数,setTimeout还允许添加更多的参数。它们将被传入推迟执行的函数(回调函数)。

setTimeout(function(a,b){
  console.log(a+b);
},1000,1,1);

上面代码中,setTimeout共有4个参数。最后那两个参数,将在1000毫秒之后回调函数执行时,作为回调函数的参数。

IE 9.0及以下版本,只允许setTimeout有两个参数,不支持更多的参数;可以在匿名函数中,让回调函数带参数运行,再把匿名函数输入setTimeout;例如:

setTimeout(function() {
  myFunc("one", "two", "three");
}, 1000);

当然也可以使用bindapply方法来解决。

例如使用bind方法,把多余的参数绑定在回调函数上面,生成一个新的函数输入setTimeout。

setTimeout( function(arg1){}.bind(undefined, 10), 1000 );

上面代码中,bind方法第一个参数是undefined,表示将原函数的this绑定全局作用域,第二个参数是要传入原函数的参数。它运行后会返回一个新函数,该函数不带参数。

setTimeout注意点

setTimeout()中回调函数中的this
如果被setTimeout推迟执行的回调函数是某个对象的方法,那么该方法中的this关键字将指向全局环境,而不是定义时所在的那个对象。

var x = 1;

var o = {
  x: 2,
  y: function(){
    console.log(this.x);
  }
};
setTimeout(o.y,1000);// 1

上面代码输出的是1,而不是2,这表示o.y的this所指向的已经不是o,而是全局环境了。

再看一个不容易发现错误的例子。

function User(login) {
  this.login = login;
  this.sayHi = function() {
    console.log(this.login);
  }
}
var user = new User('John');
setTimeout(user.sayHi, 1000);

上面代码只会显示undefined,因为等到user.sayHi执行时,它是在全局对象中执行,所以this.login取不到值。

为了防止出现这个问题,一种解决方法是将user.sayHi放在匿名函数中执行。

setTimeout(function() {
  user.sayHi();
}, 1000);

上面代码中,sayHi是在user作用域内执行,而不是在全局作用域内执行,所以能够显示正确的值。

另一种解决方法是,使用bind方法,将绑定sayHi绑定在user上面。

setTimeout(user.sayHi.bind(user), 1000);

HTML 5标准规定,setTimeout的最短时间间隔是4毫秒。为了节电,对于那些不处于当前窗口的页面,浏览器会将时间间隔扩大到1000毫秒。另外,如果笔记本电脑处于电池供电状态,Chrome和IE 9以上的版本,会将时间间隔切换到系统定时器,大约是15.6毫秒。

setTimeout执行回调间隔时间长度
如果你在一段代码中发现下面内容:

var startTime = new Date();
setTimeout(function () {
    console.log(new Date() - startTime);
}, 100)

请问最后打印的是多少?其正确答案是,取决于后面同步执行的js需要占用多少时间。
即为:MAX(同步执行的时间, 100);缘何如此,就得看下setTimeout运行机制了。

2, setTimeout运行机制

setTimeout和setInterval的运行机制是,将指定的代码移出本次执行,等到下一轮Event Loop时,再检查是否到了指定时间。如果到了,就执行对应的代码;如果不到,就等到再下一轮Event Loop时重新判断。这意味着,setTimeout指定的代码,必须等到本次执行的所有代码都执行完,才会执行。

每一轮Event Loop时,都会将“任务队列”中需要执行的任务,一次执行完。setTimeout和setInterval都是把任务添加到“任务队列”的尾部。因此,它们实际上要等到当前脚本的所有同步任务执行完,然后再等到本次Event Loop的“任务队列”的所有任务执行完,才会开始执行。由于前面的任务到底需要多少时间执行完,是不确定的,所以没有办法保证,setTimeout和setInterval指定的任务,一定会按照预定时间执行。

setTimeout(someTask,100);
veryLongTask();

上面代码的setTimeout,指定100毫秒以后运行一个任务。但是,如果后面立即运行的任务(当前脚本的同步任务))非常耗时,过了100毫秒还无法结束,那么被推迟运行的someTask就只有等着,等到前面的veryLongTask运行结束,才轮到它执行。

3, setTimeout(func,0)

在使用backbone框架写代码的时候,因为些需求因素,新手总会在render时操纵下dom,却发现改变dom元素状态,代码没有问题,界面却没有变更。而使用setTimeout(func,time)却能解决这个问题,即便time=0;探究一番,真相只有一个:

setTimeout(func,0)含义

运行下面代,func1和func2谁会先执行?很明显func2先执行;

setTimeout(function () {
    func1();
}, 0)
func2();

setTimeout的作用是将代码推迟到指定时间执行,如果指定时间为0,即setTimeout(f,0),那么会立刻执行吗?

答案是不会。因为setTimeout运行机制说过,必须要等到当前脚本的同步任务和“任务队列”中已有的事件,全部处理完以后,才会执行setTimeout指定的任务。也就是说,setTimeout的真正作用是,在“任务队列”的现有事件的后面再添加一个事件,规定在指定时间执行某段代码。setTimeout添加的事件,会在下一次Event Loop执行。

setTimeout(f,0)将第二个参数设为0,作用是让f在现有的任务(脚本的同步任务和“任务队列”中已有的事件)一结束就立刻执行。也就是说,setTimeout(f,0)的作用是,尽可能早地执行指定的任务。

setTimeout(function (){
  console.log("你好!");
}, 0);

上面代码的含义是,尽可能早地显示“你好!”。

setTimeout(f,0)指定的任务,最早也要到下一次Event Loop才会执行。请看下面的例子。

setTimeout(function() {
  console.log("Timeout");
}, 0);

function a(x) {
  console.log("a() 开始运行");
  b(x);
  console.log("a() 结束运行");
}

function b(y) {
  console.log("b() 开始运行");
  console.log("传入的值为" + y);
  console.log("b() 结束运行");
}

console.log("当前任务开始");
a(42);
console.log("当前任务结束");

// 当前任务开始
// a() 开始运行
// b() 开始运行
// 传入的值为42
// b() 结束运行
// a() 结束运行
// 当前任务结束
// Timeout

上面代码说明,setTimeout(f,0)必须要等到当前脚本的所有同步任务结束后才会执行。

0毫秒实际上达不到的。根据HTML5标准,setTimeOut推迟执行的时间,最少是4毫秒。如果小于这个值,会被自动增加到4。这是为了防止多个setTimeout(f,0)语句连续执行,造成性能问题。

另一方面,浏览器内部使用32位带符号的整数,来储存推迟执行的时间。这意味着setTimeout最多只能推迟执行2147483647毫秒(24.8天),超过这个时间会发生溢出,导致回调函数将在当前任务队列结束后立即执行,即等同于setTimeout(f,0)的效果。

4, setTimeout(f,0)应用

调整事件的发生顺序

setTimeout(f,0)有几个非常重要的用途。它的一大应用是,可以调整事件的发生顺序。比如,网页开发中,某个事件先发生在子元素,然后冒泡到父元素,即子元素的事件回调函数,会早于父元素的事件回调函数触发。如果,我们先让父元素的事件回调函数先发生,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'
};

上面代码在点击按钮后,先触发回调函数A,然后触发函数C。在函数A中,setTimeout将函数B推迟到下一轮Loop执行,这样就起到了,先触发父元素的回调函数C的目的了。

用户自定义的回调函数,通常在浏览器的默认动作之前触发。比如,用户在输入框输入文本,keypress事件会在浏览器接收文本之前触发。因此,下面的回调函数是达不到目的的。

document.getElementById('input-box').onkeypress = function(event) {
  this.value = this.value.toUpperCase();
}

上面代码想在用户输入文本后,立即将字符转为大写。但是实际上,它只能将上一个字符转为大写,因为浏览器此时还没接收到文本,所以this.value取不到最新输入的那个字符。只有用setTimeout改写,上面的代码才能发挥作用。

document.getElementById('my-ok').onkeypress = function() {
  var self = this;
  setTimeout(function() {
    self.value = self.value.toUpperCase();
  }, 0);
}

上面代码将代码放入setTimeout之中,就能使得它在浏览器接收到文本之后触发;原来如此:这也就解释了缘何在使用backbone调用render之时,操纵dom是无效的了,因为当时连dom元素都还没获取到(为何没报错?这牵扯到另一个话题),自然等页面渲染完毕了也没见想要的结果了。

分割耗时任何

众所周知javascript是单线程的,特点就是容易出现阻塞。如果一段程序处理时间很长,很容易导致整个页面hold住。什么交互都处理不了怎么办?

简化复杂度?复杂逻辑后端处理?html5的多线程?......

上面都是ok的做法,但是setTimeout也是处理这种问题的一把好手。setTimeout一个很关键的用法就是分片,如果一段程序过大,我们可以拆分成若干细小的块。由于setTimeout(f,0)实际上意味着,将任务放到浏览器最早可得的空闲时段执行,所以那些计算量大、耗时长的任务,常常会被放到几个小部分,分别放到setTimeout(f,0)里面执行(分片塞入队列),这样即使在复杂程序没有处理完时,我们操作页面,也是能得到即时响应的。其实就是将交互插入到了复杂程序中执行。

var div = document.getElementsByTagName('div')[0];

// 写法一
for(var i=0xA00000;i<0xFFFFFF;i++) {
  div.style.backgroundColor = '#'+i.toString(16);
}

// 写法二
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);

上面代码有两种写法,都是改变一个网页元素的背景色。写法一会造成浏览器“堵塞”,而写法二就能就不会,这就是setTimeout(f,0)的好处。即:可利用setTimeout实现一种伪多线程的概念。

另一个使用这种技巧的例子是,代码高亮的处理。如果代码块很大,就会分成一个个小块,写成诸如setTimeout(highlightNext, 50)的样子,进行分块处理。

5, clearTimeout()

setTimeout和setInterval函数,都返回一个表示计数器编号的整数值,将该整数传入clearTimeout和clearInterval函数,就可以取消对应的定时器。

var id1 = setTimeout(f,1000);
var id2 = setInterval(f,1000);

clearTimeout(id1);
clearInterval(id2);

setTimeout和setInterval返回的整数值是连续的(一定环境下,比如浏览器控制台,或者js执行环境等),也就是说,第二个setTimeout方法返回的整数值,将比第一个的整数值大1。利用这一点,可以写一个函数,取消当前所有的setTimeout。

(function() {
  var gid = setInterval(clearAllTimeouts, 0);

  function clearAllTimeouts() {
    var id = setTimeout(function() {}, 0);
    while (id > 0) {
      if (id !== gid) {
        clearTimeout(id);
      }
      id--;
    }
  }
})();

运行上面代码后,实际上再设置任何setTimeout都无效了。

下面是一个clearTimeout实际应用的例子。有些网站会实时将用户在文本框的输入,通过ajax方法传回服务器,jQuery的写法如下。

$('textarea').on('keydown', ajaxAction);

这样写有一个很大的缺点,就是如果用户连续击键,就会连续触发 keydown 事件,造成大量的Ajax通信。这是不必要的,而且很可能会发生性能问题。正确的做法应该是,设置一个门槛值,表示两次Ajax通信的最小间隔时间。如果在设定的时间内,发生新的keydown事件,则不触发Ajax通信,并且重新开始计时。如果过了指定时间,没有发生新的keydown事件,将进行Ajax通信将数据发送出去。

这种做法叫做debounce(防抖动)方法,用来返回一个新函数。只有当两次触发之间的时间间隔大于事先设定的值,这个新函数才会运行实际的任务。假定两次Ajax通信的间隔不小于2500毫秒,上面的代码可以改写成下面这样。

$('textarea').on('keydown', debounce(ajaxAction, 2500))

利用setTimeout和clearTimeout,可以实现debounce方法。该方法用于防止某个函数在短时间内被密集调用,具体来说,debounce方法返回一个新版的该函数,这个新版函数调用后,只有在指定时间内没有新的调用,才会执行,否则就重新计时。

function debounce(fn, delay){
  var timer = null; // 声明计时器
  return function(){
    var context = this;
    var args = arguments;
    clearTimeout(timer);
    timer = setTimeout(function(){
      fn.apply(context, args);
    }, delay);
  };
}

// 用法示例
var todoChanges = debounce(batchLog, 1000);
Object.observe(models.todo, todoChanges);

现实中,<span style="color:#ed1941">最好不要设置太多个setTimeout和setInterval</span>,它们耗费CPU。比较理想的做法是,将要推迟执行的代码都放在一个函数里,然后只对这个函数使用setTimeout或setInterval。

6, 如何使用setTimeout

setTimeout自然不止于这些,但已足见其强大。那么问题来了,需要在项目中大量使用么?视个人和项目而定吧;如不能熟练掌握,不建议多用。毕竟在某些情景之下,setTimeout作为一个hack的方式而存在的(打乱模块的生命周期,并且在问题出现时很难调试,你懂的),譬如:当一个实例还没有初始化的前,我们就使用这个实例,错误的解决办法是使用实例时加个setTimeout,确保实例使用前已初始化。

但只要足够熟悉它,以及使用的场景(包括模块生命周期),使用它也就无可厚非了。比如underscore中不少方法也是基于这setTimeout方法写的;比如非常强大的_.defer: 延迟调用function直到当前调用栈清空为止,类似使用延时为0的setTimeout方法。对于执行开销大的计算和无阻塞UI线程的HTML渲染时候非常有用。 如果传递arguments参数,当函数function执行时, arguments 会作为参数传入。

也比如前文提到的防抖动方法debounce;在underscore中(_.debounce(function, wait, [immediate]))其实现方法如下:

  _.debounce = function(func, wait, immediate) {
    var timeout, args, context, timestamp, result;

    var later = function() {
      var last = _.now() - timestamp;

      if (last < wait && last >= 0) {
        timeout = setTimeout(later, wait - last);
      } else {
        timeout = null;
        if (!immediate) {
          result = func.apply(context, args);
          if (!timeout) context = args = null;
        }
      }
    };

    return function() {
      context = this;
      args = arguments;
      timestamp = _.now();
      var callNow = immediate && !timeout;
      if (!timeout) timeout = setTimeout(later, wait);
      if (callNow) {
        result = func.apply(context, args);
        context = args = null;
      }

      return result;
    };
  };

参考文章链接:
阮一峰:浏览器对象-定时器
你所不了解的setTimeout

原文:你所不知道的setTimeout

原创文章:关于setTimeout()你所不知道的地方,详解setTimeout() ,未经许可,禁止转载,©版权所有
原文出处:前端开发博客 (http://caibaojian.com/about-settimeout.html)
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