特别声明,本文转载@小为柴的蓝色理想的《深入理解定时器系列第一篇:理解
setTimeout
和setInterval
》一文,如需转载,烦请注明出处:http://www.cnblogs.com/xiaohuochai/p/5773183.html
前面的话
很长时间以来,定时器一直是JavaScript动画的核心技术。但是,关于定时器,人们通常只了解如何使用setTimeout()
和setInterval()
,对它们的内在运行机制并不理解,对于与预想不同的实际运行状况也无法解决。本文将详细介绍定时器的相关内容。
setTimeout()
setTimeout()
方法用来指定某个函数或字符串在指定的毫秒数之后执行。它返回一个整数,表示定时器的编号,这个值可以传递给clearTimeout()
用于取消这个函数的执行。
以下代码中,控制台先输出0
,大概过1000ms
即1s
后,输出定时器setTimeout()
方法的返回值1
。
var Timer = setTimeout(function(){
console.log(Timer);
},1000);
console.log(0);
也可以写成字符串参数的形式,由于这种形式会造成JavaScript引擎两次解析,降低性能,故不建议使用
var Timer = setTimeout('console.log(Timer);',1000);
console.log(0);
如果省略setTimeout
的第二个参数,则该参数默认为0
。
以下代码中,控制台出现0
和1
,但是0
却在前面,后面会解释这个疑问
var Timer = setTimeout(function(){
console.log(Timer);
});
console.log(0);
实际上,除了前两个参数,setTimeout()
方法还允许添加更多的参数,它们将被传入定时器中的函数中。
以下代码中,控制台大概过1000ms
即1s
后,输出2
,而IE9-浏览器只允许setTimeout
有两个参数,不支持更多的参数,会在控制台输出NaN
:
setTimeout(function(a,b){
console.log(a+b);
},1000,1,1);
可以使用IIFE传参来兼容IE9-浏览器的函数传参:
setTimeout((function(a,b){
return function(){
console.log(a+b);
}
})(1,1),1000);
或者将函数写在定时器外面,然后函数在定时器中的匿名函数中带参数调用:
function test(a,b){
console.log(a+b);
}
setTimeout(function(){
test(1,1);
},1000);
注意:IE8-浏览器不允许向定时器中传递事件对象
event
,如果要使用事件对象中的某些属性,可以将其保存在变量中传递进去
div.onclick = function(e){
e = e || event;
var type = e.type;
setTimeout(function(){
console.log(type); //click
console.log(e.type); //报错
})
}
this
指向
在this
机制系列已经详细介绍过this
指向的4
种绑定规则,由于定时器中的this
存在隐式丢失的情况,且极易出错,因此在这里再次进行说明:
var a = 0;
function foo(){
console.log(this.a);
};
var obj = {
a : 2,
foo:foo
}
setTimeout(obj.foo,100); // => 0
//等价于
var a = 0;
setTimeout(function foo(){
console.log(this.a);
},100); // => 0
若想获得obj
对象中的a
属性值,可以将obj.foo
函数放置在定时器中的匿名函数中进行隐式绑定:
var a = 0;
function foo(){
console.log(this.a);
};
var obj = {
a : 2,
foo:foo
}
setTimeout(function(){
obj.foo();
},100); // => 2
或者也可以使用bind
方法将foo()
方法的this
绑定到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
函数返回一个表示计数器编号的整数值,将该整数传入clearTimeout
函数,取消对应的定时器:
//过100ms后,控制台输出setTimeout()方法的返回值1
var Timer = setTimeout(function(){
console.log(Timer);
},100);
于是可以利用这个值来取消对应的定时器:
var Timer = setTimeout(function(){
console.log(Timer);
},100);
clearTimeout(Timer);
或者直接使用返回值作为参数:
var Timer = setTimeout(function(){
console.log(Timer);
},100);
clearTimeout(1);
一般来说,setTimeout
返回的整数值是连续的,也就是说,第二个setTimeout
方法返回的整数值比第一个的整数值大1
:
//控制台输出1、2、3
var Timer1 = setTimeout(function(){
console.log(Timer1); // => 1
},100);
var Timer2 = setTimeout(function(){
console.log(Timer2); // => 2
},100);
var Timer3 = setTimeout(function(){
console.log(Timer3); // => 3
},100);
setInterval()
setInterval
的用法与setTimeout
完全一致,区别仅仅在于setInterval
指定某个任务每隔一段时间就执行一次,也就是无限次的定时执行:
<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,我将用作者的示例代码修改了一下,但效果之类的都是一样:
HTML5标准规定,
setTimeout
的最短时间间隔是4ms
;setInterval
的最短间隔时间是10ms
,也就是说,小于10ms
的时间间隔会被调整到10ms
。
大多数电脑显示器的刷新频率是60HZ
,大概相当于每秒钟重绘60
次。因此,最平滑的动画效的最佳循环间隔是1000ms/60
,约等于16.6ms
。
为了节电,对于那些不处于当前窗口的页面,浏览器会将时间间隔扩大到1000ms
。另外,如果笔记本电脑处于电池供电状态,Chrome和IE10+浏览器,会将时间间隔切换到系统定时器,大约是16.6ms
。
运行机制
下面来解释前面部分遗留的疑问,为什么下面代码的控制台结果中,0
出现在1
的前面呢?
setTimeout(function(){
console.log(1);
});
console.log(0);
实际上,把setTimeout
的第二个参数设置为0s
,并不是立即执行函数的意思,只是把函数放入代码队列:
在下面这个例子中,给一个按钮btn
设置了一个事件处理程序。事件处理程序设置了一个250ms
后调用的定时器。点击该按钮后,首先将onclick
事件处理程序加入队列。该程序执行后才设置定时器,再有250ms
后,指定的代码才被添加到队列中等待执行:
btn.onclick = function(){
setTimeout(function(){
console.log(1);
},250);
}
如果上面代码中的onclick
事件处理程序执行了300ms
,那么定时器的代码至少要在定时器设置之后的300ms
后才会被执行。队列中所有的代码都要等到JavaScript进程空闲之后才能执行,而不管它们是如何添加到队列中的:
如图所示,尽管在255ms
处添加了定时器代码,但这时候还不能执行,因为onclick
事件处理程序仍在运行。定时器代码最早能执行的时机是在300ms
处,即onclick
事件处理程序结束之后。
setInterval()
的问题
使用setInterval()
的问题在于,定时器代码可能在代码再次被添加到队列之前还没有完成执行,结果导致定时器代码连续运行好几次,而之间没有任何停顿。而JavaScript引擎对这个问题的解决是:当使用setInterval()
时,仅当没有该定时器的任何其他代码实例时,才将定时器代码添加到队列中。这确保了定时器代码加入到队列中的最小时间间隔为指定间隔。
但是,这样会导致两个问题:
- 某些间隔被跳过;
- 多个定时器的代码执行之间的间隔可能比预期的小
假设,某个onclick
事件处理程序使用setInterval()
设置了200ms
间隔的定时器。如果事件处理程序花了300ms
多一点时间完成,同时定时器代码也花了差不多的时间,就会同时出现跳过某间隔的情况:
例子中的第一个定时器是在205ms
处添加到队列中的,但是直到过了300ms
处才能执行。当执行这个定时器代码时,在405ms
处又给队列添加了另一个副本。在下一个间隔,即605ms
处,第一个定时器代码仍在运行,同时在队列中已经有了一个定时器代码的实例。结果是,在这个时间点上的定时器代码不会被添加到队列中
迭代setTimeout
为了避免setInterval()
定时器的问题,可以使用链式setTimeout()
调用:
setTimeout(function fn(){
setTimeout(fn,interval);
},interval);
这个模式链式调用了setTimeout()
,每次函数执行的时候都会创建一个新的定时器。第二个setTimeout()
调用当前执行的函数,并为其设置另外一个定时器。这样做的好处是,在前一个定时器代码执行完之前,不会向队列插入新的定时器代码,确保不会有任何缺失的间隔。而且,它可以保证在下一次定时器代码执行之前,至少要等待指定的间隔,避免了连续的运行
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>
使用链式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>
作用
数组分块
数组分块是一种使用定时器分割循环的技术,为要处理的项目创建一个队列,然后使用定时器取出下一个要处理的项目进行处理,接着再设置另一个定时器。
在数组分块模式中,array
变量本质上就是一个“待办事宜”列表,它包含了要处理的项目。使用shift()
方法可以获取队列中下一个要处理的项目,然后将其传递给某个函数。如果在队列中还有其他项目,则设置另一个定时器,并通过arguments.callee
调用同一个匿名函数:
function chunk(array,process,context){
setTimeout(function(){
//取出下一个条目并处理
var item = array.shift();
process.call(context,item);
//若还有条目,再设置另一个定时器
if(array.length > 0){
setTimeout(arguments.callee,100);
}
},100);
}
var data = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0];
function printValue(item){
var div = document.getElementById('myDiv');
div.innerHTML += item + '<br>';
}
chunk(data.concat(),printValue);
数组分块的重要性在于它可以将多个项目的处理在执行队列上分开,在每个项目处理之后,给予其他的浏览器处理机会运行,这样就可能避免长时间运行脚本的错误。
一旦某个函数需要花50ms
以上的时间完成,那么最好看看能否将任务分割为一系列可以使用定时器的小任务。
函数节流
浏览器中某些计算和处理要比其他的昂贵很多。例如,DOM操作比起非DOM交互需要更多的内存和CPU时间。连续尝试进行过多的DOM相关操作可能会导致浏览器挂起,有时候甚至会崩溃。尤其在IE中使用onresize
事件处理程序的时候容易发生,当调整浏览器大小的时候,该事件会连续触发。在onresize
事件处理程序内部如果尝试进行DOM操作,其高频率的更改可能会让浏览器崩溃。
函数节流背后的基本思想是指,某些代码不可以在没有间断的情况连续重复执行。第一次调用函数,创建一个定时器,在指定的时间间隔之后运行代码。当第二次调用该函数时,它会清除前一次的定时器并设置另一个。如果前一个定时器已经执行过了,这个操作就没有任何意义。然而,如果前一个定时器尚未执行。其实就是将其替换为一个新的定时器。目的是只有在执行函数的请求停止了一段时间之后才执行。
var processor = {
timeoutId: null,
//实际进行处理的方法
performProcessing: function(){
//实际执行的方法
},
//初始处理调用的方法
process: function(){
clearTimeout(this.timeoutId);
var that = this;
this.timeoutId = setTimeout(function(){
that.performProcessing();
},100);
}
}
processor.process();
函数节流在resize
事件中是最常见的。如果基于该事件来改变页面布局的话,最好控制处理的频率,以确保浏览器不会在极短的时间内进行过多的计算:
function throttle(method,context){
clearTimeout(method.tId);
method.tId = setTimeout(function(){
method.call(context);
},100)
}
function resizeDiv(){
var div = document.getElementById('myDiv');
div.style.height = div.offsetWidth + 'px';
}
window.onresize = function(){
throttle(resizeDiv);
}
只要代码是周期性执行的。都应该使用函数节流。多数情况下,用户是感觉不到变化的,但是给浏览器节省的计算可能会非常大。
应用
使用定时器来调整事件发生顺序
网页开发中,某个事件先发生在子元素,然后冒泡到父元素,即子元素的事件回调函数,会早于父元素的事件回调函数触发。如果,我们先让父元素的事件回调函数先发生,就要用到setTimeout(f, 0)
。
正常情况下,点击div
元素,先弹出0
,再弹出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>
如果进行想让document
的onclick
事件先发生,即点击div
元素,先弹出1
,再弹出0
。则进行如下设置:
<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>
用户自定义的回调函数,通常在浏览器的默认动作之前触发。比如,用户在输入框输入文本,keypress
事件会在浏览器接收文本之前触发。因此,下面的回调函数是达不到目的:
<input type="text" id="myInput">
<script>
myInput.onkeypress = function(event) {
this.value = this.value.toUpperCase();
}
</script>
上面代码想在用户输入文本后,立即将字符转为大写。但是实际上,它只能将上一个字符转为大写,因为浏览器此时还没接收到文本,所以this.value
取不到最新输入的那个字符。
只有用setTimeout
改写,上面的代码才能发挥作用:
<input type="text" id="myInput">
<script>
myInput.onkeypress = function(event) {
setTimeout(function(){
myInput.value = myInput.value.toUpperCase();
});
}
</script>