定時器setTimeout()、setInterval()詳解
setTimeout()用於在指定的毫秒數後呼叫函式或計算表示式
setInterval()在播放動畫的時,每隔一定時間就呼叫函式,方法或物件
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JavaScript提供定時執行程式碼的功能,叫做定時器(timer),主要由setTimeout()和setInterval()這兩個函式來完成。
setTimeout()
setTimeout函式用來指定某個函式或某段程式碼,在多少毫秒之後執行。它返回一個整數,表示定時器的編號,以後可以用來取消這個定時器。
var timerId = setTimeout(func|code, delay)
上面程式碼中,setTimeout函式接受兩個引數,第一個引數func|code
delay
是推遲執行的毫秒數。
console.log(1);
setTimeout('console.log(2)',1000);
console.log(3);
上面程式碼的輸出結果就是1,3,2,因為setTimeout指定第二行語句推遲1000毫秒再執行。
需要注意的是,推遲執行的程式碼必須以字串的形式,放入setTimeout,因為引擎內部使用eval函式,將字串轉為程式碼。如果推遲執行的是函式,則可以直接將函式名,放入setTimeout。一方面eval函式有安全顧慮,另一方面為了便於javascript引擎優化程式碼,setTimeout方法一般總是採用函式名的形式,就像下面這樣。
function f(){
console.log(2);
}
setTimeout(f,1000);
// 或者
setTimeout(function (){console.log(2)},1000);
除了前兩個引數,setTimeout還允許新增更多的引數。它們將被傳入推遲執行的函式。
setTimeout(function(a,b){
console.log(a+b);
},1000,1,1);
上面程式碼中,setTimeout共有4個引數。最後那兩個引數,將在1000毫秒之後回撥函式執行時,作為回撥函式的引數。
IE 9.0以下版本,只允許setTimeout有兩個引數,不支援更多的引數。
除了引數問題,setTimeout還有一個需要注意的地方:被setTimeout推遲執行的回撥函式是在全域性環境執行,這有可能不同於函式定義時的上下文環境。
var x = 1;
var o = {
x: 2,
y: function(){
console.log(this.x);
}
};
setTimeout(o.y,1000);
// 1
上面程式碼輸出的是1,而不是2,這表示回撥函式的執行環境已經變成了全域性環境。
再看一個不容易發現錯誤的例子。
function User(login) {
this.login = login;
this.sayHi = function() {
console.log(this.login);
}
}
var user = new User('John');
setTimeout(user.sayHi, 1000);
上面程式碼只會顯示undefined,因為等到user.sayHi執行時,它是在全域性物件中執行,所以this.login取不到值。
為了防止出現這個問題,一種解決方法是將user.sayHi放在函式中執行。
setTimeout(function() {
user.sayHi();
}, 1000);
上面程式碼中,user.sayHi是在函式作用域內執行,而不是在全域性作用域內執行,所以能夠顯示正確的值。
另一種更通用的解決方法,則是採用閉包,將this與當前執行環境繫結。
document.getElementById('click-ok').onclick = function() {
var self = this;
setTimeout(function() {
self.value='OK';
}, 100);
}
上面程式碼中,setTimeout指定的函式中的this,總是指向定義時所在的DOM節點。
setInterval()
setInterval函式的用法與setTimeout完全一致,區別僅僅在於setInterval指定某個任務每隔一段時間就執行一次,也就是無限次的定時執行。
<input type="button" onclick="clearInterval(timer)" value="stop">
<script>
var i = 1
var timer = setInterval(function() {
console.log(2);
}, 1000);
</script>
上面程式碼表示每隔1000毫秒就輸出一個2,直到使用者點選了停止按鈕。
與setTimeout一樣,除了前兩個引數,setInterval 方法還可以接受更多的引數,它們會傳入回撥函式,下面是一個例子。
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
// ...
如果網頁不在瀏覽器的當前視窗(或tab),許多瀏覽器限制setInteral指定的反覆執行的任務最多每秒執行一次。
setInterval指定的是,“開始執行”之間的間隔,因此實際上,兩次執行之間的間隔會小於setInterval指定的時間。假定setInterval指定,每100毫秒執行一次,每次執行需要5毫秒,那麼第一次執行結束後95毫秒,第二次執行就會開始。如果某次執行耗時特別長,比如需要105毫秒,那麼它結束後,下一次執行就會立即開始。
var i = 1;
var timer = setInterval(function() {
alert(i++);
}, 2000);
上面程式碼每隔2000毫秒,就跳出一個alert對話方塊。如果使用者一直不點選“確定”,整個瀏覽器就處於“堵塞”狀態,後面的執行就一直無法觸發,將會累積起來。舉例來說,第一次跳出alert對話方塊後,使用者過了6000毫秒才點選“確定”,那麼第二次、第三次、第四次執行將累積起來,它們之間不會再有等待間隔。
為了確保兩次執行之間有固定的間隔,可以不用setInterval,而是每次執行結束後,使用setTimeout指定下一次執行的具體時間。上面程式碼用setTimeout,可以改寫如下。
var i = 1;
var timer = setTimeout(function() {
alert(i++);
timer = setTimeout(arguments.callee, 2000);
}, 2000);
上面程式碼可以確保兩次執行的間隔是2000毫秒。
根據這種思路,可以自己部署一個函式,實現間隔時間確定的setInterval的效果。
function interval(func, wait){
var interv = function(w){
return function(){
setTimeout(interv, w);
func.call(null);
}
}(wait);
setTimeout(interv, wait);
}
interval(function(){
console.log(2);
},1000);
上面程式碼部署了一個interval函式,用迴圈呼叫setTimeout模擬了setInterval。
clearTimeout(),clearInterval()
setTimeout和setInterval函式,都返回一個表示計數器編號的整數值,將該整數傳入clearTimeout和clearInterval函式,就可以取消對應的定時器。
var id1 = setTimeout(f,1000);
var id2 = setInterval(f,1000);
clearTimeout(id1);
clearInterval(id2);
下面是一個clearTimeout實際應用的例子。有些網站會實時將使用者在文字框的輸入,通過Ajax方法傳回伺服器,用jQuery表示就是下面的寫法。
$('textarea').on('keydown', ajaxAction);
這樣寫有一個很大的缺點,就是如果使用者連續擊鍵,就會連續觸發keydown事件,造成大量的Ajax通訊。這是不必要的,而且很可能會發生效能問題。正確的做法應該是,設定一個門檻值,表示兩次Ajax通訊的最小間隔時間。如果在設定的時間內,發生新的keydown事件,則不觸發Ajax通訊,並且重新開始計時。如果過了指定時間,沒有發生新的keydown事件,將進行Ajax通訊將資料傳送出去。
這種做法叫做debounce(防抖動)方法,用來返回一個新函式。只有當兩次觸發之間的時間間隔大於事先設定的值,這個新函式才會執行實際的任務。假定兩次Ajax通訊的間隔不小於2500毫秒,上面的程式碼可以改寫成下面這樣。
$('textarea').on('keydown', debounce(ajaxAction, 2500))
利用setTimeout和clearTimeout,可以實現debounce方法。
function debounce(fn, delay){
var timer = null; // 宣告計時器
return function(){
var context = this, args = arguments;
clearTimeout(timer);
timer = setTimeout(function(){
fn.apply(context, args);
}, delay);
};
}
現實中,最好不要設定太多的setTimeout和setInterval,它們耗費CPU。比較理想的做法是,將要推遲執行的程式碼都放在一個函式裡,然後只對這個函式使用setTimeout或setInterval。
執行機制
setTimeout和setInterval的執行機制是,將指定的程式碼移出本次執行,等到下一輪Event Loop時,再檢查是否到了指定時間。如果到了,就執行對應的程式碼;如果不到,就等到再下一輪Event Loop時重新判斷。這意味著,setTimeout指定的程式碼,必須等到本次執行的所有程式碼都執行完,才會執行。
每一輪Event Loop時,都會將“任務佇列”中需要執行的任務,一次執行完。setTimeout和setInterval都是把任務新增到“任務佇列”的尾部。因此,它們實際上要等到當前指令碼的所有同步任務執行完,然後再等到本次Event Loop的“任務佇列”的所有任務執行完,才會開始執行。由於前面的任務到底需要多少時間執行完,是不確定的,所以沒有辦法保證,setTimeout和setInterval指定的任務,一定會按照預定時間執行。
setTimeout(someTask,100);
veryLongTask();
上面程式碼的setTimeout,指定100毫秒以後執行一個任務。但是,如果後面立即執行的任務(當前指令碼的同步任務))非常耗時,過了100毫秒還無法結束,那麼被推遲執行的someTask就只有等著,等到前面的veryLongTask執行結束,才輪到它執行。
這一點對於setInterval影響尤其大。
setInterval(function(){
console.log(2);
},1000);
(function (){
sleeping(3000);
})();
上面的第一行語句要求每隔1000毫秒,就輸出一個2。但是,第二行語句需要3000毫秒才能完成,請問會發生什麼結果?
結果就是等到第二行語句執行完成以後,立刻連續輸出三個2,然後開始每隔1000毫秒,輸出一個2。也就是說,setIntervel具有累積效應,如果某個操作特別耗時,超過了setInterval的時間間隔,排在後面的操作會被累積起來,然後在很短的時間內連續觸發,這可能或造成效能問題(比如集中發出Ajax請求)。
為了進一步理解JavaScript的單執行緒模型,請看下面這段虛擬碼。
function init(){
{ 耗時5ms的某個操作 }
觸發mouseClickEvent事件
{ 耗時5ms的某個操作 }
setInterval(timerTask,10);
{ 耗時5ms的某個操作 }
}
function handleMouseClick(){
耗時8ms的某個操作
}
function timerTask(){
耗時2ms的某個操作
}
請問呼叫init函式後,這段程式碼的執行順序是怎樣的?
-
0-15ms:執行init函式。
-
15-23ms:執行handleMouseClick函式。請注意,這個函式是在5ms時觸發的,應該在那個時候就立即執行,但是由於單執行緒的關係,必須等到init函式完成之後再執行。
-
23-25ms:執行timerTask函式。這個函式是在10ms時觸發的,規定每10ms執行一次,即在20ms、30ms、40ms等時候執行。由於20ms時,JavaScript執行緒還有任務在執行,因此必須延遲到前面任務完成時再執行。
-
30-32ms:執行timerTask函式。
-
40-42ms:執行timerTask函式。
setTimeout(f,0)
含義
setTimeout的作用是將程式碼推遲到指定時間執行,如果指定時間為0,即setTimeout(f,0),那麼會立刻執行嗎?
答案是不會。因為上一段說過,必須要等到當前指令碼的同步任務和“任務佇列”中已有的事件,全部處理完以後,才會執行setTimeout指定的任務。也就是說,setTimeout的真正作用是,在“任務佇列”的現有事件的後面再新增一個事件,規定在指定時間執行某段程式碼。setTimeout新增的事件,會在下一次Event Loop執行。
setTimeout(f,0)將第二個引數設為0,作用是讓f在現有的任務(指令碼的同步任務和“任務佇列”中已有的事件)一結束就立刻執行。也就是說,setTimeout(f,0)的作用是,儘可能早地執行指定的任務。
setTimeout(function (){
console.log("你好!");
}, 0);
上面程式碼的含義是,儘可能早地顯示“你好!”。
setTimeout(f,0)指定的任務,最早也要到下一次Event Loop才會執行。請看下面的例子。
setTimeout(function() {
console.log("Timeout");
}, 0);
function a(x) {
console.log("a() 開始執行");
b(x);
console.log("a() 結束執行");
}
function b(y) {
console.log("b() 開始執行");
console.log("傳入的值為" + y);
console.log("b() 結束執行");
}
console.log("當前任務開始");
a(42);
console.log("當前任務結束");
// 當前任務開始
// a() 開始執行
// b() 開始執行
// 傳入的值為42
// b() 結束執行
// a() 結束執行
// 當前任務結束
// Timeout
上面程式碼說明,setTimeout(f,0)必須要等到當前指令碼的所有同步任務結束後才會執行。
0毫秒實際上達不到的。根據HTML 5標準,setTimeOut推遲執行的時間,最少是4毫秒。如果小於這個值,會被自動增加到4。另一方面,瀏覽器內部使用32位帶符號的整數,來儲存推遲執行的時間。這意味著setTimeout最多隻能推遲執行2147483647毫秒(24.8天),超過這個時間會發生溢位,導致回撥函式將在當前任務佇列結束後立即執行,即等同於setTimeout(f,0)的效果
應用
setTimeout(f,0)有幾個非常重要的用途。它的一大應用是,可以調整事件的發生順序。比如,網頁開發中,某個事件先發生在子元素,然後冒泡到父元素,即子元素的事件回撥函式,會早於父元素的事件回撥函式觸發。如果,我們先讓父元素的事件回撥函式先發生,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'
};
上面程式碼在點選按鈕後,先觸發回撥函式A,然後觸發函式C。在函式A中,setTimeout將函式B推遲到下