定時器

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。

setTimeout()

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。

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。

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

上面代碼會先輸出1和3，而後等待1000毫秒再輸出2。注意，console.log(2)必須以字符串的形式，做爲setTimeout的參數。

若是推遲執行的是函數，就直接將函數名，做爲setTimeout的參數。

function f() {
  console.log(2);
}

setTimeout(f, 1000);

setTimeout的第二個參數若是省略，則默認爲0。

setTimeout(f)
// 等同於
setTimeout(f, 0)

除了前兩個參數，setTimeout還容許更多的參數。它們將依次傳入推遲執行的函數（回調函數）。

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。

還有一個須要注意的地方，若是回調函數是對象的方法，那麼setTimeout使得方法內部的this關鍵字指向全局環境，而不是定義時所在的那個對象。

var x = 1;

var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
  }
};

setTimeout(obj.y, 1000) // 1

上面代碼輸出的是1，而不是2。由於當obj.y在1000毫秒後運行時，this所指向的已經不是obj了，而是全局環境。

爲了防止出現這個問題，一種解決方法是將obj.y放入一個函數。

var x = 1;

var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
  }
};

setTimeout(function () {
  obj.y();
}, 1000);
// 2

上面代碼中，obj.y放在一個匿名函數之中，這使得obj.y在obj的做用域執行，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obj.y這個方法綁定在obj上面。

var x = 1;

var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
  }
};

setTimeout(obj.y.bind(obj), 1000)
// 2

setInterval()

setInterval函數的用法與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。

var i = 1
var timer = setInterval(function() {
  console.log(2);
}, 1000)

上面代碼中，每隔1000毫秒就輸出一個2，會無限運行下去，直到關閉當前窗口。

與setTimeout同樣，除了前兩個參數，setInterval方法還能夠接受更多的參數，它們會傳入回調函數。

下面是一個經過setInterval方法實現網頁動畫的例子。

var div = document.getElementById('someDiv');
var opacity = 1;
var fader = setInterval(function() {
  opacity -= 0.1;
  if (opacity >= 0) {
    div.style.opacity = opacity;
  } else {
    clearInterval(fader);
  }
}, 100);

上面代碼每隔100毫秒，設置一次div元素的透明度，直至其徹底透明爲止。

setInterval的一個常見用途是實現輪詢。下面是一個輪詢 URL 的 Hash 值是否發生變化的例子。

var hash = window.location.hash;
var hashWatcher = setInterval(function() {
  if (window.location.hash != hash) {
    updatePage();
  }
}, 1000);

setInterval指定的是「開始執行」之間的間隔，並不考慮每次任務執行自己所消耗的時間。所以實際上，兩次執行之間的間隔會小於指定的時間。好比，setInterval指定每 100ms 執行一次，每次執行須要 5ms，那麼第一次執行結束後95毫秒，第二次執行就會開始。若是某次執行耗時特別長，好比須要105毫秒，那麼它結束後，下一次執行就會當即開始。

爲了確保兩次執行之間有固定的間隔，能夠不用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。

var i = 1;
var timer = setTimeout(function f() {
  // ...
  timer = setTimeout(f, 2000);
}, 2000);

上面代碼能夠確保，下一次執行老是在本次執行結束以後的2000毫秒開始。

clearTimeout()，clearInterval()

setTimeout和setInterval函數，都返回一個整數值，表示計數器編號。將該整數傳入clearTimeout和clearInterval函數，就能夠取消對應的定時器。

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

clearTimeout(id1);
clearInterval(id2);

上面代碼中，回調函數f不會再執行了，由於兩個定時器都被取消了。

setTimeout和setInterval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，將比第一個的整數值大1。

function f() {}
setTimeout(f, 1000) // 10
setTimeout(f, 1000) // 11
setTimeout(f, 1000) // 12

上面代碼中，連續調用三次setTimeout，返回值都比上一次大了1。

利用這一點，能夠寫一個函數，取消當前全部的setTimeout定時器。

(function() {
  // 每輪事件循環檢查一次
  var gid = setInterval(clearAllTimeouts, 0);

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

上面代碼中，先調用setTimeout，獲得一個計算器編號，而後把編號比它小的計數器所有取消。

實例：debounce 函數

有時，咱們不但願回調函數被頻繁調用。好比，用戶填入網頁輸入框的內容，但願經過 Ajax 方法傳回服務器，jQuery 的寫法以下。

$('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，並且極可能產生性能問題。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。若是在間隔時間內，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，再將數據發送出去。

這種作法叫作 debounce（防抖動）。假定兩次 Ajax 通訊的間隔不得小於2500毫秒，上面的代碼能夠改寫成下面這樣。

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

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);
  };
}

上面代碼中，只要在2500毫秒以內，用戶再次擊鍵，就會取消上一次的定時器，而後再新建一個定時器。這樣就保證了回調函數之間的調用間隔，至少是2500毫秒。

運行機制

setTimeout和setInterval的運行機制，是將指定的代碼移出本輪事件循環，等到下一輪事件循環，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，就繼續等待。

這意味着，setTimeout和setInterval指定的回調函數，必須等到本輪事件循環的全部同步任務都執行完，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。

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，若是後面的veryLongTask函數（同步任務）運行時間很是長，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veryLongTask運行結束，才輪到它執行。

再看一個setInterval的例子。

setInterval(function () {
  console.log(2);
}, 1000);

sleep(3000);

function sleep(ms) {
  var start = Date.now();
  while ((Date.now() - start) < ms) {
  }
}

上面代碼中，setInterval要求每隔1000毫秒，就輸出一個2。可是，緊接着的sleep語句須要3000毫秒才能完成，那麼setInterval就必須推遲到3000毫秒以後纔開始生效。注意，生效後setInterval不會產生累積效應，即不會一會兒輸出三個2，而是隻會輸出一個2。

setTimeout(f, 0)

含義

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。由於上一節說過，必需要等到當前腳本的同步任務，所有處理完之後，纔會執行setTimeout指定的回調函數f。也就是說，setTimeout(f, 0)會在下一輪事件循環一開始就執行。

setTimeout(function () {
  console.log(1);
}, 0);
console.log(2);
// 2
// 1

上面代碼先輸出2，再輸出1。由於2是同步任務，在本輪事件循環執行，而1是下一輪事件循環執行。

總之，setTimeout(f, 0)這種寫法的目的是，儘量早地執行f，可是並不能保證馬上就執行f。

實際上，setTimeout(f, 0)不會真的在0毫秒以後運行，不一樣的瀏覽器有不一樣的實現。以 Edge 瀏覽器爲例，會等到4毫秒以後運行。若是電腦正在使用電池供電，會等到16毫秒以後運行；若是網頁不在當前 Tab 頁，會推遲到1000毫秒（1秒）以後運行。這樣是爲了節省系統資源。

應用

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，想讓父元素的事件回調函數先發生，就要用到setTimeout(f, 0)。

// HTML 代碼以下
// <input type="button" id="myButton" value="click">

var input = document.getElementById('myButton');

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。函數A中，setTimeout將函數B推遲到下一輪事件循環執行，這樣就起到了，先觸發父元素的回調函數C的目的了。

另外一個應用是，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。

// HTML 代碼以下
// <input type="text" id="input-box">

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

上面代碼想在用戶每次輸入文本後，當即將字符轉爲大寫。可是實際上，它只能將本次輸入前的字符轉爲大寫，由於瀏覽器此時還沒接收到新的文本，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。

document.getElementById('input-box').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。

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。

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) clearTimeout(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」，由於 JavaScript 執行速度遠高於 DOM，會形成大量 DOM 操做「堆積」，而寫法二就不會，這就是setTimeout(f, 0)的好處。

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，一次性處理，可能會對性能形成很大的壓力，那麼將其分紅一個個小塊，一次處理一塊，好比寫成setTimeout(highlightNext, 50)的樣子，性能壓力就會減輕。