深刻理解定時器系列第一篇——理解setTimeout和setInterval

前面的話

　　很長時間以來，定時器一直是javascript動畫的核心技術。可是，關於定時器，人們一般只瞭解如何使用setTimeout()和setInterval()，對它們的內在運行機制並不理解，對於與預想不一樣的實際運行情況也沒法解決。本文將詳細介紹定時器的相關內容

 

setTimeout()

　　setTimeout()方法用來指定某個函數或字符串在指定的毫秒數以後執行。它返回一個整數，表示定時器的編號，這個值能夠傳遞給clearTimeout()用於取消這個函數的執行

　　如下代碼中，控制檯先輸出0，大概過1000ms即1s後，輸出定時器setTimeout()方法的返回值1

var Timer = setTimeout(function(){
    console.log(Timer);
},1000);
console.log(0);

　　也能夠寫成字符串參數的形式，因爲這種形式會形成javascript引擎兩次解析，下降性能，故不建議使用

var Timer = setTimeout('console.log(Timer);',1000);
console.log(0);

　　若是省略setTimeout的第二個參數，則該參數默認爲0

　　如下代碼中，控制檯出現0和1，可是0卻在前面，後面會解釋這個疑問

var Timer = setTimeout(function(){
    console.log(Timer);
});
console.log(0);

　　實際上，除了前兩個參數，setTimeout()方法還容許添加更多的參數，它們將被傳入定時器中的函數中

　　如下代碼中，控制檯大概過1000ms即1s後，輸出2，而IE9-瀏覽器只容許setTimeout有兩個參數，不支持更多的參數，會在控制檯輸出NaN

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

　　可使用IIFE傳參來兼容IE9-瀏覽器的函數傳參

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

　　或者將函數寫在定時器外面，而後函數在定時器中的匿名函數中帶參數調用

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

　　[注意]IE8-瀏覽器不容許向定時器中傳遞事件對象event，若是要使用事件對象中的某些屬性，能夠將其保存在變量中傳遞進去

div.onclick = function(e){
    e = e || event;
    var type = e.type;
    setTimeout(function(){
        console.log(type);//click
        console.log(e.type);//報錯
    })
}

this指向

　　在this機制系列已經詳細介紹過this指向的4種綁定規則，因爲定時器中的this存在隱式丟失的狀況，且極易出錯，所以在這裏再次進行說明

var a = 0;
function foo(){
    console.log(this.a);
};
var obj = {
    a : 2,
    foo:foo
}
setTimeout(obj.foo,100);//0

//等價於
var a = 0;
setTimeout(function foo(){
    console.log(this.a);
},100);//0

　　若想得到obj對象中的a屬性值，能夠將obj.foo函數放置在定時器中的匿名函數中進行隱式綁定

var a = 0;
function foo(){
    console.log(this.a);
};
var obj = {
    a : 2,
    foo:foo
}
setTimeout(function(){
    obj.foo();
},100);//2

　　或者也可使用bind方法將foo()方法的this綁定到obj上

var a = 0;
function foo(){
    console.log(this.a);
};
var obj = {
    a : 2,
    foo:foo
}
setTimeout(obj.foo.bind(obj),100);//2

clearTimeout()

　　setTimeout函數返回一個表示計數器編號的整數值，將該整數傳入clearTimeout函數，取消對應的定時器

//過100ms後，控制檯輸出setTimeout()方法的返回值1
var Timer = setTimeout(function(){
    console.log(Timer);
},100);

　　因而能夠利用這個值來取消對應的定時器

var Timer = setTimeout(function(){
    console.log(Timer);
},100);
clearTimeout(Timer);

　　或者直接使用返回值做爲參數

var Timer = setTimeout(function(){
    console.log(Timer);
},100);
clearTimeout(1);

　　通常來講，setTimeout返回的整數值是連續的，也就是說，第二個setTimeout方法返回的整數值比第一個的整數值大1

//控制檯輸出一、二、3
var Timer1 = setTimeout(function(){
    console.log(Timer1);
},100);
var Timer2 = setTimeout(function(){
    console.log(Timer2);
},100);
var Timer3 = setTimeout(function(){
    console.log(Timer3);
},100);

 

setInterval()

　　setInterval的用法與setTimeout徹底一致，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

<button id="btn">0</button>
<script>
var timer = setInterval(function(){
    btn.innerHTML = Number(btn.innerHTML) + 1;
},1000);
btn.onclick = function(){
    clearInterval(timer);
    btn.innerHTML = 0;
}
</script>

　　[注意]HTML5標準規定，setTimeout的最短期間隔是4毫秒；setInterval的最短間隔時間是10毫秒，也就是說，小於10毫秒的時間間隔會被調整到10毫秒

　　大多數電腦顯示器的刷新頻率是60HZ，大概至關於每秒鐘重繪60次。所以，最平滑的動畫效的最佳循環間隔是1000ms/60，約等於16.6ms

　　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IE10+瀏覽器，會將時間間隔切換到系統定時器，大約是16.6毫秒

 

運行機制

　　下面來解釋前面部分遺留的疑問，爲何下面代碼的控制檯結果中，0出如今1的前面呢？

setTimeout(function(){
    console.log(1);
});
console.log(0);

　　實際上，把setTimeout的第二個參數設置爲0s，並非當即執行函數的意思，只是把函數放入異步隊列。瀏覽器先執行完同步隊列裏的任務，纔會去執行異步隊列中的任務

　　在下面這個例子中，給一個按鈕btn設置了一個事件處理程序。事件處理程序設置了一個250ms後調用的定時器。點擊該按鈕後，首先將onclick事件處理程序加入隊列。該程序執行後才設置定時器，再有250ms後，指定的代碼才被添加到隊列中等待執行

btn.onclick = function(){
    setTimeout(function(){
        console.log(1);
    },250);
}

　　若是上面代碼中的onclick事件處理程序執行了300ms，那麼定時器的代碼至少要在定時器設置以後的300ms後纔會被執行。隊列中全部的代碼都要等到javascript進程空閒以後才能執行，而無論它們是如何添加到隊列中的

　　如圖所示，儘管在255ms處添加了定時器代碼，但這時候還不能執行，由於onclick事件處理程序仍在運行。定時器代碼最先能執行的時機是在300ms處，即onclick事件處理程序結束以後

setInterval()的問題

　　使用setInterval()的問題在於，定時器代碼可能在代碼再次被添加到隊列以前尚未完成執行，結果致使定時器代碼連續運行好幾回，而之間沒有任何停頓。而javascript引擎對這個問題的解決是：當使用setInterval()時，僅當沒有該定時器的任何其餘代碼實例時，纔將定時器代碼添加到隊列中。這確保了定時器代碼加入到隊列中的最小時間間隔爲指定間隔

　　可是，這樣會致使兩個問題：一、某些間隔被跳過；二、多個定時器的代碼執行之間的間隔可能比預期的小

　　假設，某個onclick事件處理程序使用setInterval()設置了200ms間隔的定時器。若是事件處理程序花了300ms多一點時間完成，同時定時器代碼也花了差很少的時間，就會同時出現跳過某間隔的狀況

　　例子中的第一個定時器是在205ms處添加到隊列中的，可是直到過了300ms處才能執行。當執行這個定時器代碼時，在405ms處又給隊列添加了另外一個副本。在下一個間隔，即605ms處，第一個定時器代碼仍在運行，同時在隊列中已經有了一個定時器代碼的實例。結果是，在這個時間點上的定時器代碼不會被添加到隊列中

迭代setTimeout

　　爲了不setInterval()定時器的問題，可使用鏈式setTimeout()調用

setTimeout(function fn(){
    setTimeout(fn,interval);
},interval);

　　這個模式鏈式調用了setTimeout()，每次函數執行的時候都會建立一個新的定時器。第二個setTimeout()調用當前執行的函數，併爲其設置另一個定時器。這樣作的好處是，在前一個定時器代碼執行完以前，不會向隊列插入新的定時器代碼，確保不會有任何缺失的間隔。並且，它能夠保證在下一次定時器代碼執行以前，至少要等待指定的間隔，避免了連續的運行

　　使用setInterval()

<div id="myDiv" style="height: 100px;width: 100px;background-color: pink;position:absolute;left:0;"></div>
<script>
myDiv.onclick = function(){
    var timer = setInterval(function(){
        if(parseInt(myDiv.style.left) > 200){
            clearInterval(timer);
            return false;
        }
        myDiv.style.left = parseInt(myDiv.style.left) + 5 + 'px';    

    },16);    
}
</script>

 　　使用鏈式setTimeout()

<div id="myDiv" style="height: 100px;width: 100px;background-color: pink;position:absolute;left:0;"></div>
<script>
myDiv.onclick = function(){
    setTimeout(function fn(){
        if(parseInt(myDiv.style.left) <= 200){
            setTimeout(fn,16);    
        }else{
            return false;
        }
        myDiv.style.left = parseInt(myDiv.style.left) + 5 + 'px';    
    },16);    
}
</script>

 

應用

　　使用定時器來調整事件發生順序

　　【1】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)

　　正常狀況下，點擊div元素，先彈出0，再彈出1

<div id="myDiv" style="height: 100px;width: 100px;background-color: pink;"></div>
<script>
myDiv.onclick = function(){
    alert(0);
}
document.onclick = function(){
    alert(1);
}
</script>

　　若是進行想讓document的onclick事件先發生，即點擊div元素，先彈出1，再彈出0。則進行以下設置

<div id="myDiv" style="height: 100px;width: 100px;background-color: pink;"></div>
<script>
myDiv.onclick = function(){
    setTimeout(function(){
        alert(0);
    })
}
document.onclick = function(){
    alert(1);
}
</script>

　　【2】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

<input type="text" id="myInput">
<script>
myInput.onkeypress = function(event) {
  this.value = this.value.toUpperCase();
}
</script>

　　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

<input type="text" id="myInput">
<script>
myInput.onkeypress = function(event) {
    setTimeout(function(){
        myInput.value = myInput.value.toUpperCase();
    });
}
</script>