深入探寻javascript定时器

javascript单线程

JavaScript的单线程，与它的用途有关。作为浏览器脚本语言，JavaScript的主要用途是与用户互动，以及操作DOM。这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。比如，假定JavaScript同时有两个线程，一个线程在某个DOM节点上添加内容，另一个线程删除了这个节点，这时浏览器应该以哪个线程为准？所以，为了避免复杂性，从一诞生，JavaScript就是单线程，这已经成了这门语言的核心特征，将来也不会改变。

队列任务

单线程就意味着，所有任务需要排队，前一个任务结束，才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就不得不一直等着。

异步事件驱动

浏览器中很多行为是异步（Asynchronized）的，例如：鼠标点击事件、窗口大小拖拉事件、定时器触发事件、XMLHttpRequest完成回调等。当一个异步事件发生的时候，它就进入事件队列。浏览器有一个内部大消息循环，Event Loop（事件循环），会轮询大的事件队列并处理事件。例如，浏览器当前正在忙于处理onclick事件，这时另外一个事件发生了（如：window onSize），这个异步事件就被放入事件队列等待处理，只有前面的处理完毕了，空闲了才会执行这个事件。

Event Loop

JavaScript是单线程的,但浏览器不是单线程的

浏览器至少会有以下一些进程

1.浏览器 GUI 渲染线程

2.JavaScript 引擎线程

3.浏览器定时触发器线程

4.浏览器事件触发线程

5.浏览器 http 异步请求线程

因为 JavaScript 引擎是单线程的，所以代码都是先压到队列，然后由引擎采用先进先出的方式运行。事件处理函数、timer 执行函数也会排到这个队列中，然后利用一个无穷回圈，不断从队头取出函数执行，这个就是Event Loop。

总结一句话,js是单线程的,但是浏览器是多线程的,遇到异步的东西都是由浏览器把异步的回调放到Event Loop中，js线程不繁忙的时候,再去读取Event Loop

定时器原理

定时器的用法

setTimeout(fn, delay)

setInterval(fn, delay)

fn是函数也可以是字符串,delay是延迟的时间,单位是毫秒

有以下要注意的

1.fn虽然可以是字符串,但是一直都不推荐这么使用

2.fn里面的函数如果有this，执行的时候this会指向到window上面去

如果理解好了js单线程和Event loop,定时器的原理也很好理解了

如果设置了定时器,当到了延迟时间,浏览器会把延迟执行的事件放到Event loop里面,当时间到了,如果js线程空闲就会执行了(所以定时器的精度不准啊)

看有文章介绍说setTimeout和setInterval对函数一直轮询的区别,代码如下

代码如下:

setTimeout(function(){
            setTimeout(arguments.callee,100)   
        },100)
        setInterval(function(){},1000)

文章大概的意思是setTimeout是在回调函数执行后才启动下一次定时器,所以肯定是有间隔的执行,而setInterval是一直都在执行,如果碰到了js线程一直执行,可能就会在Event loop里面加多个回调,当js线程不忙的时候,会一下子执行多个

经过测试发现无论在ie,ff,chrome,Opera,Safari下,setInterval都是按一定间隔来的

测试代码如下

代码如下:

setInterval(function(){
            xx.innerHTML=xx.innerHTML+1;
        },100);
       
        for(var i=0;i<6000000;i++){
            xx.offsetWidth
        }

setTimeout(function(){
            debugger;
        },10)

断点的时候还是只打印出了1个1

定时器的精度问题

因为js单线程原因,如果遇到繁忙,定时器肯定不准,而且肯定是越来越长的,这个好像无解啊,无解啊

还有一个精度问题就是最小间隔setTimeout(fun,0)

在js线程不忙的时候,也不可能0秒后马上执行,总有个最小间隔,每个浏览器还各不一样,这个未做测试

我看一篇文章中说的是w3c的标准,定时器的最小时间执行是4ms,找不到出处无从考证呀！！！

定时器相关的一些优化

在做定时器的时候还是可以有一些优化的

1.比如如果绑定window.onresize,在浏览器缩放的时候,该触发的非常频繁,所以可以延迟执行,当下次执行到的时候clear掉,减少频繁执行

伪代码如下

代码如下:

var timer;
    function r(){
        clearTimeout(timer);
        timer = setTimeout(function(){
            //do something
        },150);       
    }

2.在滚动条往下拉的时候也是一下,比如图片的lazyload,也应该有一个定时器,避免过多的计算

3.当有多个地方需要定时器的时候,可以合并成一个定时器,时间间隔以最小的那个为准,然后需要执行的回调函数往数组里面塞,当到了时间间隔,遍历数组执行即可

一个小demo

代码如下:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8" />
    <style>
    .wrap{width:80%; margin: 30px auto; border: 1px solid #ccc; padding: 20px;}
    .c{border: 1px solid #ccc; height: 30px;margin-bottom: 20px;}
    </style>
</head>
<body>
<div id="xx"></div>
    <div class="wrap" >
        <div id="a1" class="c">0</div>
        <div id="a2" class="c">0</div>
        <div id="a3" class="c">0</div>
        <div id="a4" class="c">0</div>
    </div>
<script src="http://static.paipaiimg.com/paipai_h5/js/ttj/zepto.min.js"></script>
    <script type="text/javascript">
        var runTime = {
            options  : {
                step : 1000
            },
            callbacks:[],
            addCallbacks : [],
            start : false,
            timer : null,
            extend : function(){
                var target = arguments[0] || {}, i = 1, length = arguments.length, options;
                if ( typeof target != "object" && typeof target != "function" )
                    target = {};
                for ( ; i < length; i++ )
                    if ( (options = arguments[ i ]) != null )
                        for ( var name in options ) {
                            var copy = options[ name ];
                            if ( target === copy )
                                continue;
                            if ( copy !== undefined )
                                target[ name ] = copy;
                        }
                return target;
            },
            init  : function(options){
                $.extend(this,this.options,options||{});
            },
            add : function(fun,options){
                options = options ||{};
                this.addCallbacks.push({
                    fun       : fun,
                    startTime : new Date().getTime(),
                    step      : options.step || this.step,
                    i         : 1
                });
                var self = this;
                if(!this.start){
                    this.callbacks = [fun];
                    this.start = true;
                    this.startTime = new Date().getTime();
                    this.timer = setInterval(function(){
                        self.done();   
                      
                    },this.step);
                }
            },
            done : function(){
                var callbacks = this.callbacks,
                    self   = this,
                    newArr = [];
                $.each(callbacks,function(i,obj){
                    if(obj.step == self.step){
                        obj.fun();
                    }else{                       
                        if(obj.i == obj.step/self.step){
                            if((new Date().getTime())-obj.startTime>obj.step*2/3){
                                obj.fun();
                            }
                            obj.i = 1;
                        }else{
                            obj.i = obj.i + 1;
                        }
                    }
                });
                $.each(this.addCallbacks,function(i,obj){
                    if(obj.step == self.step){
                        if((new Date().getTime())-obj.startTime>obj.step*2/3){
                            obj.fun();
                            callbacks.push(obj);
                        }else{
                            newArr.push(obj);
                        }
                    }else{
                        obj.i = obj.i + 1;
                        callbacks.push(obj);
                    }
                });
                this.addCallbacks = newArr;
            },
            clear : function(){
                clearInterval(this.timer);
            }
        }
        runTime.init();

runTime.add(function(){
            a1.innerHTML = ~~a1.innerHTML+1;
        });

runTime.add(function(){
            a2.innerHTML = ~~a2.innerHTML+1;
        },{step:2000});

runTime.add(function(){
            a3.innerHTML = ~~a3.innerHTML+1;
        },{step:4000});
                runTime.add(function(){
            a4.innerHTML = ~~a4.innerHTML+1;
        },{step:8000});
    </script>
</body>
</html>

小伙伴们是否对javascript定时器有所了解了呢，如有疑问给我留言吧。