JavaScript中定时器使用

1 setTimeout()

setTimeout函数用来指定某个函数或某段代码，在多少毫秒之后执行。它返回一个整数，表示定时器的编号，以后可以用来取消这个定时器。

var timerId = setTimeout(func|code, delay)

上面代码中，setTimeout函数接受两个参数，第一个参数func|code是将要推迟执行的函数名或者一段代码，第二个参数delay是推迟执行的毫秒数。

console.log(1);

setTimeout('console.log(2)',1000);

console.log(3);

上面代码的输出结果就是1，3，2，因为setTimeout指定第二行语句推迟1000毫秒再执行。

需要注意的是，推迟执行的代码必须以字符串的形式，放入setTimeout，因为引擎内部使用eval函数，将字符串转为代码。如果推迟执行的是函数，则可以直接将函数名，放入setTimeout。一方面eval函数有安全顾虑，另一方面为了便于JavaScript引擎优化代码，setTimeout方法一般总是采用函数名的形式，就像下面这样。

function f(){

  console.log(2);

}

 

setTimeout(f,1000);

 

// 或者

 

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

如果省略setTimeout的第二个参数，则该参数默认为0。

除了前两个参数，setTimeout还允许添加更多的参数。它们将被传入推迟执行的函数（回调函数）。

setTimeout(function(a,b){

  console.log(a+b);

},1000,1,1);

上面代码中，setTimeout共有4个参数。最后那两个参数，将在1000毫秒之后回调函数执行时，作为回调函数的参数。

IE9.0及以下版本，只允许setTimeout有两个参数，不支持更多的参数。这时有三种解决方法。第一种是在一个匿名函数里面，让回调函数带参数运行，再把匿名函数输入setTimeout。

setTimeout(function() {

  myFunc("one","two", "three");

}, 1000);

上面代码中，myFunc是真正要推迟执行的函数，有三个参数。如果直接放入setTimeout，低版本的IE不能带参数，所以可以放在一个匿名函数。

第二种解决方法是使用bind方法，把多余的参数绑定在回调函数上面，生成一个新的函数输入setTimeout。

setTimeout(function(arg1){}.bind(undefined, 10), 1000);

上面代码中，bind方法第一个参数是undefined，表示将原函数的this绑定全局作用域，第二个参数是要传入原函数的参数。它运行后会返回一个新函数，该函数不带参数。

第三种解决方法是自定义setTimeout，使用apply方法将参数输入回调函数。

<!--[if lte IE 9]><script>

(function(f){

window.setTimeout =f(window.setTimeout);

window.setInterval =f(window.setInterval);

})(function(f){return function(c,t){

var a=[].slice.call(arguments,2);returnf(function(){c.apply(this,a)},t)}

});

</script><![endif]-->

除了参数问题，setTimeout还有一个需要注意的地方：如果被setTimeout推迟执行的回调函数是某个对象的方法，那么该方法中的this关键字将指向全局环境，而不是定义时所在的那个对象。

var x = 1;

 

var o = {

  x: 2,

  y: function(){

    console.log(this.x);

  }

};

 

setTimeout(o.y,1000);

// 1

上面代码输出的是1，而不是2，这表示o.y的this所指向的已经不是o，而是全局环境了。

再看一个不容易发现错误的例子。

function User(login) {

  this.login = login;

  this.sayHi = function(){

    console.log(this.login);

  }

}

 

var user = new User('John');

 

setTimeout(user.sayHi, 1000);

上面代码只会显示undefined，因为等到user.sayHi执行时，它是在全局对象中执行，所以this.login取不到值。

为了防止出现这个问题，一种解决方法是将user.sayHi放在函数中执行。

setTimeout(function() {

  user.sayHi();

}, 1000);

上面代码中，sayHi是在user作用域内执行，而不是在全局作用域内执行，所以能够显示正确的值。

另一种解决方法是，使用bind方法，将绑定sayHi绑定在user上面。

setTimeout(user.sayHi.bind(user), 1000);

HTML 5标准规定，setTimeout的最短时间间隔是4毫秒。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1000毫秒。另外，如果笔记本电脑处于电池供电状态，Chrome和IE 9以上的版本，会将时间间隔切换到系统定时器，大约是15.6毫秒。

2 setInterval()

setInterval函数的用法与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。

<input type="button" onclick="clearInterval(timer)"value="stop">

 

<script>

  var i = 1

  var timer = setInterval(function(){

    console.log(2);

  }, 1000);

</script>

上面代码表示每隔1000毫秒就输出一个2，直到用户点击了停止按钮。

与setTimeout一样，除了前两个参数，setInterval方法还可以接受更多的参数，它们会传入回调函数，下面是一个例子。

function f(){

  for (var i=0;i<arguments.length;i++){

    console.log(arguments[i]);

  }

}

 

setInterval(f, 1000, "Hello World");

// Hello World

// Hello World

// Hello World

// ...

如果网页不在浏览器的当前窗口（或tab），许多浏览器限制setInteral指定的反复运行的任务最多每秒执行一次。

下面是一个通过setInterval方法实现网页动画的例子。

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);

上面代码每隔100毫秒，设置一次div元素的透明度，直至其完全透明为止。

setInterval的一个常见用途是实现轮询。下面是一个轮询URL的Hash值是否发生变化的例子。

var hash = window.location.hash;

var hashWatcher = setInterval(function() {

  if (window.location.hash != hash) {

    updatePage();

  }

}, 1000);

setInterval指定的是“开始执行”之间的间隔，并不考虑每次任务执行本身所消耗的时间。因此实际上，两次执行之间的间隔会小于指定的时间。比如，setInterval指定每100ms执行一次，每次执行需要5ms，那么第一次执行结束后95毫秒，第二次执行就会开始。如果某次执行耗时特别长，比如需要105毫秒，那么它结束后，下一次执行就会立即开始。

为了确保两次执行之间有固定的间隔，可以不用setInterval，而是每次执行结束后，使用setTimeout指定下一次执行的具体时间。

var i = 1;

var timer = setTimeout(function() {

  alert(i++);

  timer = setTimeout(arguments.callee,2000);

}, 2000);

上面代码可以确保，下一个对话框总是在关闭上一个对话框之后2000毫秒弹出。

根据这种思路，可以自己部署一个函数，实现间隔时间确定的setInterval的效果。

function interval(func, wait){

  var interv = function(){

    func.call(null);

    setTimeout(interv,wait);

  };

 

  setTimeout(interv,wait);

}

 

interval(function(){

  console.log(2);

},1000);

上面代码部署了一个interval函数，用循环调用setTimeout模拟了setInterval。

HTML5标准规定，setInterval的最短间隔时间是10毫秒，也就是说，小于10毫秒的时间间隔会被调整到10毫秒。

 

3clearTimeOut(),clearInterval()

setTimeout和setInterval函数，都返回一个表示计数器编号的整数值，将该整数传入clearTimeout和clearInterval函数，就可以取消对应的定时器。

var id1 = setTimeout(f,1000);

var id2 = setInterval(f,1000);

 

clearTimeout(id1);

clearInterval(id2);

setTimeout和setInterval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，将比第一个的整数值大1。利用这一点，可以写一个函数，取消当前所有的setTimeout。

(function() {

  var gid = setInterval(clearAllTimeouts,0);

 

  function clearAllTimeouts(){

    var id = setTimeout(function(){}, 0);

    while (id >0) {

      if (id !==gid) {

        clearTimeout(id);

      }

      id--;

    }

  }

})();

运行上面代码后，实际上再设置任何setTimeout都无效了。

下面是一个clearTimeout实际应用的例子。有些网站会实时将用户在文本框的输入，通过Ajax方法传回服务器，jQuery的写法如下。

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

这样写有一个很大的缺点，就是如果用户连续击键，就会连续触发keydown事件，造成大量的Ajax通信。这是不必要的，而且很可能会发生性能问题。正确的做法应该是，设置一个门槛值，表示两次Ajax通信的最小间隔时间。如果在设定的时间内，发生新的keydown事件，则不触发Ajax通信，并且重新开始计时。如果过了指定时间，没有发生新的keydown事件，将进行Ajax通信将数据发送出去。

这种做法叫做debounce（防抖动）方法，用来返回一个新函数。只有当两次触发之间的时间间隔大于事先设定的值，这个新函数才会运行实际的任务。假定两次Ajax通信的间隔不小于2500毫秒，上面的代码可以改写成下面这样。

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

利用setTimeout和clearTimeout，可以实现debounce方法，该方法用于防止某个函数在短时间内被密集调用。具体来说，debounce方法返回一个新版的该函数，这个新版函数调用后，只有在指定时间内没有新的调用，才会执行，否则就重新计时。

function debounce(fn, delay){

  var timer = null;// 声明计时器

  return function(){

    var context =this;

    var args = arguments;

    clearTimeout(timer);

    timer = setTimeout(function(){

      fn.apply(context,args);

    }, delay);

  };

}

 

// 用法示例

var todoChanges = _.debounce(batchLog, 1000);

Object.observe(models.todo, todoChanges);

现实中，最好不要设置太多个setTimeout和setInterval，它们耗费CPU。比较理想的做法是，将要推迟执行的代码都放在一个函数里，然后只对这个函数使用setTimeout或setInterval。

4 运行机制

setTimeout和setInterval的运行机制是，将指定的代码移出本次执行，等到下一轮Event Loop时，再检查是否到了指定时间。如果到了，就执行对应的代码；如果不到，就等到再下一轮Event Loop时重新判断。

这意味着，setTimeout和setInterval指定的代码，必须等到本轮EventLoop的所有同步任务都执行完，再等到本轮Event Loop的“任务队列”的所有任务执行完，才会开始执行。由于前面的任务到底需要多少时间执行完，是不确定的，所以没有办法保证，setTimeout和setInterval指定的任务，一定会按照预定时间执行。

setTimeout(someTask, 100);

veryLongTask();

上面代码的setTimeout，指定100毫秒以后运行一个任务。但是，如果后面的veryLongTask函数（同步任务）运行时间非常长，过了100毫秒还无法结束，那么被推迟运行的someTask就只有等着，等到veryLongTask运行结束，才轮到它执行。

这一点对于setInterval影响尤其大。

setInterval(function () {

  console.log(2);

}, 1000);

 

(function () {

  sleeping(3000);

})();

上面的第一行语句要求每隔1000毫秒，就输出一个2。但是，第二行语句需要3000毫秒才能完成，请问会发生什么结果？

结果就是等到第二行语句运行完成以后，立刻连续输出三个2，然后开始每隔1000毫秒，输出一个2。也就是说，setIntervel具有累积效应，如果某个操作特别耗时，超过了setInterval的时间间隔，排在后面的操作会被累积起来，然后在很短的时间内连续触发，这可能或造成性能问题（比如集中发出Ajax请求）。

 

5 setTimeout(f,0)

setTimeout的作用是将代码推迟到指定时间执行，如果指定时间为0，即setTimeout(f, 0)，那么会立刻执行吗？

答案是不会。因为上一段说过，必须要等到当前脚本的同步任务和“任务队列”中已有的事件，全部处理完以后，才会执行setTimeout指定的任务。也就是说，setTimeout的真正作用是，在“消息队列”的现有消息的后面再添加一个消息，规定在指定时间执行某段代码。setTimeout添加的事件，会在下一次Event Loop执行。

setTimeout(f, 0)将第二个参数设为0，作用是让f在现有的任务（脚本的同步任务和“消息队列”指定的任务）一结束就立刻执行。也就是说，setTimeout(f, 0)的作用是，尽可能早地执行指定的任务。而并不是会立刻就执行这个任务。

setTimeout(function () {

  console.log('你好！');

}, 0);

上面代码的含义是，尽可能早地显示“你好！”。

setTimeout(f, 0)指定的任务，最早也要到下一次EventLoop才会执行。请看下面的例子。

setTimeout(function() {

  console.log("Timeout");

}, 0);

 

function a(x) {

  console.log("a()开始运行");

  b(x);

  console.log("a()结束运行");

}

 

function b(y) {

  console.log("b()开始运行");

  console.log("传入的值为" + y);

  console.log("b()结束运行");

}

 

console.log("当前任务开始");

a(42);

console.log("当前任务结束");

 

// 当前任务开始

// a() 开始运行

// b() 开始运行

// 传入的值为42

// b() 结束运行

// a() 结束运行

// 当前任务结束

// Timeout

上面代码说明，setTimeout(f, 0)必须要等到当前脚本的所有同步任务结束后才会执行。

即使消息队列是空的，0毫秒实际上也是达不到的。根据HTML 5标准，setTimeout推迟执行的时间，最少是4毫秒。如果小于这个值，会被自动增加到4。这是为了防止多个setTimeout(f, 0)语句连续执行，造成性能问题。

另一方面，浏览器内部使用32位带符号的整数，来储存推迟执行的时间。这意味着setTimeout最多只能推迟执行2147483647毫秒（24.8天），超过这个时间会发生溢出，导致回调函数将在当前任务队列结束后立即执行，即等同于setTimeout(f, 0)的效果。

6 正常任务与微任务

正常情况下，JavaScript的任务是同步执行的，即执行完前一个任务，然后执行后一个任务。只有遇到异步任务的情况下，执行顺序才会改变。

这时，需要区分两种任务：正常任务（task）与微任务（microtask）。它们的区别在于，“正常任务”在下一轮Event Loop执行，“微任务”在本轮Event Loop的所有任务结束后执行。

console.log(1);

 

setTimeout(function() {

  console.log(2);

}, 0);

 

Promise.resolve().then(function() {

  console.log(3);

}).then(function() {

  console.log(4);

});

 

console.log(5);

 

// 1

// 5

// 3

// 4

// 2

上面代码的执行结果说明，setTimeout(fn, 0)在Promise.resolve之后执行。

这是因为setTimeout语句指定的是“正常任务”，即不会在当前的Event Loop执行。而Promise会将它的回调函数，在状态改变后的那一轮Event Loop指定为微任务。所以，3和4输出在5之后、2之前。

正常任务包括以下情况。

•   setTimeout

•   setInterval

•   setImmediate

•   I/O

•   各种事件（比如鼠标单击事件）的回调函数

微任务目前主要是process.nextTick和 Promise 这两种情况。