[译]JS 定时器工作原理

时间：2021-01-18 00:10:01

   在对JS本质理解的层面上，重要的是了解JS定时器是如何工作的。很多时候我们觉得定时器的执行不够直观，那因为它们运行在单线程的环境里。我们先来仔细观察下面三个js的内置函数，然后我们再具体去使用它们：

1.var id= setTimeout(fn,delay);
说明：setTimeout这个内置函数的功能是启动一个定时器，这个定时器在指定的延迟时间 (delay，单位为毫秒(ms)) 过后，将调用指定的回调函数(fn)，函数调用结束后会返回一个唯一的id,需要时可以把这个id专递给clearTimeout(id)内置函数，以便取消定时器，这个内置函数只执行一次。
2.var id= setInterval(fn,delay);
说明：跟setTimeout内置函数类似，不同的地方是setInterval会以指定的延迟时间(delay指定的毫秒(ms))为时间间隔，不停的调用指定的回调函数，迟到调用clearInterval(id)函数取消调用。
3.clearTimeout(id);clearInterval(id);
说明：clearTimeout和clearInterval接受一个id(这个id是上述两个函数之一的返回值，分别对应为，setTimeout->clearTimeout,setInterval->clearInterval)然后停止回调(结束对fn的调用)。
  为了理解定时器内部是如何工作的，这里有一个重要的概念需要我们来探索： 定时器延迟是没有保证的。因为所有的javascript在浏览器中执行单线程异步事件(比如鼠标点击或定时器)，并且这个异步事件只有存在一个开口的情况下才能够执行。下面这张图片是最好的例子：
[译]JS 定时器工作原理
 

上面这张图片有很多信息可以挖掘，要是能够完全的理解它，那将让你更好的去领悟javascript异步工作是如何实现的。这是一张一维的图片：从上到下 标注了执行的时间（钟表），单位是毫秒(ms),每个方框表示javascript被执行的一部分。例如第一个方框的javascript大约执行了18ms，而鼠标点击事件被阻塞了大约11ms等等。

  由于在同一时间内只能执行一个javascript代码块(由于它的单线程特性)，每一个这样的代码块都会“阻塞”其他异步事件的执行。这意味着当一个异步事件出现时(例如鼠标点击、定时器触发、一个XMLHttpRequest请求完成)，它会排队等待被执行(由浏览器到浏览器如何确定这个队列真正发生了呢，所以考虑到这些时，我们将会简化说明).

  以在第一个javascript代码块内作为开始，有两个定时器被启动：一个10ms的setTimeout和一个10ms的setInterval;由于何时何地定时器被启动，它实际触发在我们实际完成第一个代码块之前。注意，然而它并没有立即被执行（他不能执行是因为单线程的原因），取而代之延迟函数（非fn,是delay的fn）被放进队列里面，只是为了等待可用的时间片段然后再执行。

  另外，在第一个javascript代码方框内，我们看到鼠标点击事件出现了，鼠标对应的回调函数与这个异步事件（我们从未得知何时用户完成一个操作，因此鼠标点击事件它认为这是异步的）相联系，但是这个回调函数并不能立即被执行，就比如启动了一个定时器，它会排队等待被执行。

  当一个javascript代码块执行完成之后，浏览器会去问一个问题：是什么代码块在等待被执行？在这样的情况下，鼠标点击事件处理函数和触发器回调函数两者都等待被执行，浏览器然后会选择一个代码块（鼠标点击处理函数）并且立即执行它，而定时器为了执行回调函数会继续的在等待下去，迟到出现可利用的时间片刻。

  注意，当鼠标点击事件处理程序正常执行时，第一个间接回调函数（是setInterval中的delay对应的Interval回调函数）也执行，而它对应的处理程序和触发器仍在等待以后被执行。然而，值得注意的是，当这个间接回调函数再次触发时（当触发器处理程序正在执行时），此时另一个处理程序的执行将被放弃。当一个大的代码块正在执行时，如果你是去排队所有的Interval回调函数，那么结果将会是一堆Interva回调函数被执行，他们之间不会存在延迟，在完成之前。然而，浏览器们总是趋向于一味的等待没有更多的Interval回调函数被排队（之前有很多Interval回调函数在排队）。事实上，我们可以看到第三个Interval回调函数触发时，它自身正常执行。这些给我们说明了一个事实：Interval不关心什么是当前正在执行的，他们将进入到队列里面去，即使那意味着将会牺牲掉回调处理函数之间的时间间隔。

  最后，在第二个 Interval回调函数被执行完成之后，我可以看到没有什么需要javascript引擎去执行。这意味着浏览器正在等待一个新的异步事件出现。在50ms标记的地方，当interval再次触发时我们可以看到这样的一个事实，然而这次没有任务代码块阻塞其执行，所以它立即触发。

  为了更好的举例说明setTimeout和setInterval的区别，我们来看看一个例子：

 setTimeout(function(){
    /* Some long block of code... */
    setTimeout(arguments.callee, 10);
  }, 10);
  
  setInterval(function(){
    /* Some long block of code... */
  }, 10);

咋一看，这个两个代码块看起来功能是相同的，其实他们并不一样，尤其是setTimeout在前一个回调执行完之后，总是延迟至少10ms(可能更多，但从不了不会减少)，然而setInterval每十秒都会企图尝试执行回调函数，不管何时最后一个回调被执行完。

   上面我们在这里学习了很多内容，现在让我一起来总结一下：

1.javascript引擎只有一个线程，强迫异步事件排队等待被执行。

2.setTimeout和setInterval本质上不同的地方是他们如何执行异步代码的。

3.如果一个定时器正在执行的时候被阻塞了，那么它将会被推迟到下一个可能的执行点，这既是使得延迟时间有可能会超过声明定时器时设置的值。

4.Interval如果有足够的时间来执行（大于制定的延迟），那么它将会无延迟的一个紧接着一个执行。

 在通常情况下，对于构建一个高级的大规模javascript工程时，将会出现大量的异步事件，如何处理好这些问题就得依靠积累和深入体会上面这些知识，知道javascript引擎是如何工作的，这是很重要也很难以置信的。

 

原文出自： John Resig
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