你所不知道的setTimeout

時間  2019-11-24
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JavaScript提供定時執行代碼的功能，叫作定時器（timer），主要由setTimeout()和setInterval()這兩個函數來完成。它們向任務隊列添加定時任務。初始接觸它的人都以爲好簡單，實時上真的如此麼？這裏記載下，一路對其使用姿式變遷的歷程。javascript

你所不知道的setTimeout你所不知道的setTimeouthtml

1, setTimeout()基礎

setTimeout函數用來指定某個函數或某段代碼，在多少毫秒以後執行。它返回一個整數，表示定時器的編號，之後能夠用來取消這個定時器。html5

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var timerId = setTimeout(func|code, delay)

 

上面代碼中，setTimeout函數接受兩個參數，第一個參數func|code是將要推遲執行的函數名或者一段代碼，第二個參數delay是推遲執行的毫秒數。java

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

 

上面代碼的輸出結果就是1，3，2，由於setTimeout指定第二行語句推遲1000毫秒再執行(若是這在Sublime下運用插件以nodejs環境來執行，許解釋器不一樣，會報錯)。node

須要注意的是，推遲執行的代碼必須以字符串的形式，放入setTimeout，由於引擎內部使用eval函數，將字符串轉爲代碼。若是推遲執行的是函數，則能夠直接將函數名，放入setTimeout。一方面eval函數有安全顧慮，另外一方面爲了便於JavaScript引擎優化代碼，setTimeout方法通常老是採用函數名的形式，就像下面這樣。web

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

 

setTimeout傳參數

除了前兩個參數，setTimeout還容許添加更多的參數。它們將被傳入推遲執行的函數（回調函數）。ajax

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

 

上面代碼中，setTimeout共有4個參數。最後那兩個參數，將在1000毫秒以後回調函數執行時，做爲回調函數的參數。後端

IE 9.0及如下版本，只容許setTimeout有兩個參數，不支持更多的參數;能夠在匿名函數中，讓回調函數帶參數運行，再把匿名函數輸入setTimeout；例如:瀏覽器

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

 

固然也可使用bind或apply方法來解決。安全

例如使用bind方法，把多餘的參數綁定在回調函數上面，生成一個新的函數輸入setTimeout。

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

 

上面代碼中，bind方法第一個參數是undefined，表示將原函數的this綁定全局做用域，第二個參數是要傳入原函數的參數。它運行後會返回一個新函數，該函數不帶參數。

setTimeout注意點

setTimeout()中回調函數中的this
若是被setTimeout推遲執行的回調函數是某個對象的方法，那麼該方法中的this關鍵字將指向全局環境，而不是定義時所在的那個對象。

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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所指向的已經不是o，而是全局環境了。

再看一個不容易發現錯誤的例子。

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

 

上面代碼只會顯示undefined，由於等到user.sayHi執行時，它是在全局對象中執行，因此this.login取不到值。

爲了防止出現這個問題，一種解決方法是將user.sayHi放在匿名函數中執行。

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

 

上面代碼中，sayHi是在user做用域內執行，而不是在全局做用域內執行，因此可以顯示正確的值。

另外一種解決方法是，使用bind方法，將綁定sayHi綁定在user上面。

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

 

HTML 5標準規定，setTimeout的最短期間隔是4毫秒。爲了節電，對於那些不處於當前窗口的頁面，瀏覽器會將時間間隔擴大到1000毫秒。另外，若是筆記本電腦處於電池供電狀態，Chrome和IE 9以上的版本，會將時間間隔切換到系統定時器，大約是15.6毫秒。

setTimeout執行回調間隔時間長度
若是你在一段代碼中發現下面內容:

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

 

請問最後打印的是多少?其正確答案是，取決於後面同步執行的js須要佔用多少時間。
即爲：MAX(同步執行的時間, 100)；緣何如此，就得看下setTimeout運行機制了。

2, setTimeout運行機制

setTimeout和setInterval的運行機制是，將指定的代碼移出本次執行，等到下一輪Event Loop時，再檢查是否到了指定時間。若是到了，就執行對應的代碼；若是不到，就等到再下一輪Event Loop時從新判斷。這意味着，setTimeout指定的代碼，必須等到本次執行的全部代碼都執行完，纔會執行。

每一輪Event Loop時，都會將「任務隊列」中須要執行的任務，一次執行完。setTimeout和setInterval都是把任務添加到「任務隊列」的尾部。所以，它們實際上要等到當前腳本的全部同步任務執行完，而後再等到本次Event Loop的「任務隊列」的全部任務執行完，纔會開始執行。因爲前面的任務到底須要多少時間執行完，是不肯定的，因此沒有辦法保證，setTimeout和setInterval指定的任務，必定會按照預約時間執行。

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setTimeout(someTask,100);
veryLongTask();

 

上面代碼的setTimeout，指定100毫秒之後運行一個任務。可是，若是後面當即運行的任務（當前腳本的同步任務））很是耗時，過了100毫秒還沒法結束，那麼被推遲運行的someTask就只有等着，等到前面的veryLongTask運行結束，才輪到它執行。

3, setTimeout(func,0)

在使用backbone框架寫代碼的時候，由於些需求因素，新手總會在render時操縱下dom，卻發現改變dom元素狀態，代碼沒有問題，界面卻沒有變動。而使用setTimeout(func,time)卻能解決這個問題，即使time=0;探究一番，真相只有一個：

setTimeout(func,0)含義

運行下面代，func1和func2誰會先執行？很明顯func2先執行；

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

 

setTimeout的做用是將代碼推遲到指定時間執行，若是指定時間爲0，即setTimeout(f,0)，那麼會馬上執行嗎？

答案是不會。由於setTimeout運行機制說過，必需要等到當前腳本的同步任務和「任務隊列」中已有的事件，所有處理完之後，纔會執行setTimeout指定的任務。也就是說，setTimeout的真正做用是，在「任務隊列」的現有事件的後面再添加一個事件，規定在指定時間執行某段代碼。setTimeout添加的事件，會在下一次Event Loop執行。

setTimeout(f,0)將第二個參數設爲0，做用是讓f在現有的任務（腳本的同步任務和「任務隊列」中已有的事件）一結束就馬上執行。也就是說，setTimeout(f,0)的做用是，儘量早地執行指定的任務。

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

上面代碼的含義是，儘量早地顯示「你好！」。

setTimeout(f,0)指定的任務，最先也要到下一次Event Loop纔會執行。請看下面的例子。

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

function a(x) {
 console.log("a() 開始運行");
 b(x);
 console.log("a() 結束運行");
}

function b(y) {
 console.log("b() 開始運行");
 console.log("傳入的值爲" + y);
 console.log("b() 結束運行");
}

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() 開始運行
// b() 開始運行
// 傳入的值爲42
// b() 結束運行
// a() 結束運行
// 當前任務結束
// Timeout

 

上面代碼說明，setTimeout(f,0)必需要等到當前腳本的全部同步任務結束後纔會執行。

0毫秒實際上達不到的。根據HTML5標準，setTimeOut推遲執行的時間，最少是4毫秒。若是小於這個值，會被自動增長到4。這是爲了防止多個setTimeout(f,0)語句連續執行，形成性能問題。

另外一方面，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。這意味着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出，致使回調函數將在當前任務隊列結束後當即執行，即等同於setTimeout(f,0)的效果。

4, setTimeout(f,0)應用

調整事件的發生順序

setTimeout(f,0)有幾個很是重要的用途。它的一大應用是，能夠調整事件的發生順序。好比，網頁開發中，某個事件先發生在子元素，而後冒泡到父元素，即子元素的事件回調函數，會早於父元素的事件回調函數觸發。若是，咱們先讓父元素的事件回調函數先發生，就要用到setTimeout(f, 0)。

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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'
};

 

上面代碼在點擊按鈕後，先觸發回調函數A，而後觸發函數C。在函數A中，setTimeout將函數B推遲到下一輪Loop執行，這樣就起到了，先觸發父元素的回調函數C的目的了。

用戶自定義的回調函數，一般在瀏覽器的默認動做以前觸發。好比，用戶在輸入框輸入文本，keypress事件會在瀏覽器接收文本以前觸發。所以，下面的回調函數是達不到目的的。

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

 

上面代碼想在用戶輸入文本後，當即將字符轉爲大寫。可是實際上，它只能將上一個字符轉爲大寫，由於瀏覽器此時還沒接收到文本，因此this.value取不到最新輸入的那個字符。只有用setTimeout改寫，上面的代碼才能發揮做用。

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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以後觸發;原來如此：這也就解釋了緣何在使用backbone調用render之時，操縱dom是無效的了，由於當時連dom元素都還沒獲取到(爲什麼沒報錯？這牽扯到另外一個話題),天然等頁面渲染完畢了也沒見想要的結果了。

分割耗時任何

衆所周知javascript是單線程的，特色就是容易出現阻塞。若是一段程序處理時間很長，很容易致使整個頁面hold住。什麼交互都處理不了怎麼辦？

簡化複雜度？複雜邏輯後端處理？html5的多線程？……

上面都是ok的作法，可是setTimeout也是處理這種問題的一把好手。setTimeout一個很關鍵的用法就是分片，若是一段程序過大，咱們能夠拆分紅若干細小的塊。因爲setTimeout(f,0)實際上意味着，將任務放到瀏覽器最先可得的空閒時段執行，因此那些計算量大、耗時長的任務，經常會被放到幾個小部分，分別放到setTimeout(f,0)裏面執行(分片塞入隊列)，這樣即便在複雜程序沒有處理完時，咱們操做頁面，也是能獲得即時響應的。其實就是將交互插入到了複雜程序中執行。

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

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

// 寫法二
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);

上面代碼有兩種寫法，都是改變一個網頁元素的背景色。寫法一會形成瀏覽器「堵塞」，而寫法二就能就不會，這就是setTimeout(f,0)的好處。即：可利用setTimeout實現一種僞多線程的概念。

另外一個使用這種技巧的例子是，代碼高亮的處理。若是代碼塊很大，就會分紅一個個小塊，寫成諸如setTimeout(highlightNext, 50)的樣子，進行分塊處理。

5, clearTimeout()

setTimeout和setInterval函數，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函數，就能夠取消對應的定時器。

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

clearTimeout(id1);
clearInterval(id2);

 

setTimeout和setInterval返回的整數值是連續的(必定環境下，好比瀏覽器控制檯，或者js執行環境等)，也就是說，第二個setTimeout方法返回的整數值，將比第一個的整數值大1。利用這一點，能夠寫一個函數，取消當前全部的setTimeout。

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

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

 

運行上面代碼後，實際上再設置任何setTimeout都無效了。

下面是一個clearTimeout實際應用的例子。有些網站會實時將用戶在文本框的輸入，經過Ajax方法傳回服務器，jQuery的寫法以下。

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

 

這樣寫有一個很大的缺點，就是若是用戶連續擊鍵，就會連續觸發keydown事件，形成大量的Ajax通訊。這是沒必要要的，並且極可能會發生性能問題。正確的作法應該是，設置一個門檻值，表示兩次Ajax通訊的最小間隔時間。若是在設定的時間內，發生新的keydown事件，則不觸發Ajax通訊，而且從新開始計時。若是過了指定時間，沒有發生新的keydown事件，將進行Ajax通訊將數據發送出去。

這種作法叫作debounce（防抖動）方法，用來返回一個新函數。只有當兩次觸發之間的時間間隔大於事先設定的值，這個新函數纔會運行實際的任務。假定兩次Ajax通訊的間隔不小於2500毫秒，上面的代碼能夠改寫成下面這樣。

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

 

利用setTimeout和clearTimeout，能夠實現debounce方法。該方法用於防止某個函數在短期內被密集調用，具體來講，debounce方法返回一個新版的該函數，這個新版函數調用後，只有在指定時間內沒有新的調用，纔會執行，不然就從新計時。

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function debounce(fn, delay){
 var timer = null; // 聲明計時器
 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);

 

現實中，最好不要設置太多個setTimeout和setInterval，它們耗費CPU。比較理想的作法是，將要推遲執行的代碼都放在一個函數裏，而後只對這個函數使用setTimeout或setInterval。

6, 如何使用setTimeout

對setTimeout天然不止於這些，但已足見其強大。那麼問題來了，須要在項目中大量使用麼？視我的和項目而定吧；如不能熟練掌握，不建議多用。畢竟在某些情景之下，setTimeout做爲一個hack的方式而存在的（打亂模塊的生命週期，而且在問題出現時很難調試，你懂的），譬如：當一個實例尚未初始化的前，咱們就使用這個實例，錯誤的解決辦法是使用實例時加個setTimeout，確保實例使用前已初始化。

但只要足夠熟悉它，以及使用的場景(包括模塊生命週期)，使用它也就無可厚非了。好比underscore中很多方法也是基於這setTimeout方法寫的；好比很是強大的_.defer： 延遲調用function直到當前調用棧清空爲止，相似使用延時爲0的setTimeout方法。對於執行開銷大的計算和無阻塞UI線程的HTML渲染時候很是有用。 若是傳遞arguments參數，當函數function執行時， arguments 會做爲參數傳入。

也好比前文提到的防抖動方法debounce_.debounce(function, wait, [immediate]) ;在underscore中其實現方法以下：

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_.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;
 };
};

 

參考文章連接： 阮一峯-javaScript標準參考教程

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