JS忍者祕籍中的定時器機制詳解

OBKoro1發表於2018-06-22

前言

前段時間剛看完《JS忍者祕籍》,雖說是15年出版的,有些東西是過時了,但像對原型鏈、閉包、正則、定時器之類的機制卻是不會過時的,裡面很多東西都講的很細,還是值得一讀的,本文將對這本書中對定時器機制的部分進行詳細的解析,如果喜歡的話可以點波贊/關注,支援一下,希望大家看完本文可以有所收穫。

個人部落格瞭解一下:obkoro1.com


準備

閱讀本文之前,推薦先閱讀Js 的事件迴圈(Event Loop)機制以及例項講解這篇文章來理解背後發生的事情,本文對事件迴圈機制不會很仔細的講解。

定時器解決的問題:

由於JS的單執行緒特性,定時器提供了一種跳出單執行緒限制的方法,即讓一段程式碼在一定毫秒之後,再非同步執行。

設定和清除定時器:

直接引用忍者祕籍中的圖片:

JS忍者祕籍中的定時器機制詳解

注意:

  1. 定時器的時間間隔設為0,也會有幾毫秒的延遲。
  2. 在使用setTimeoutsetInterval的時候最好將其賦值給一個變數,以便取消定時器。
  3. 在使用Vue的時候,setTimeoutsetInterval的this指向的是window物件,訪問不到元件資料以及方法。
  4. 在使用Vue的時候,路由跳轉並不會銷燬setInterval,但是元件已經銷燬了,這會導致問題。
  5. 在執行執行緒中setTimeout/setInterval無法保證準時執行回撥函式的。
  6. setInterval呼叫有可能會被廢棄以及setInterval的連續執行

第三點和第四點的解決方法可以參考我之前寫的Vue 實踐過程中的幾個問題

接下來要講的是第五點和第六點,這兩點是最重要,也是本文要重點解析的內容。

執行執行緒中的定時器執行

下面來看忍者祕籍中的栗子:

JS忍者祕籍中的定時器機制詳解

讓我們看看這裡發生了什麼事情:

  1. 首先在0毫秒的時候有一個持續18毫秒的js程式碼塊要執行。
  2. 然後在0毫秒的時候設了兩個10毫秒延遲的定時器,setTimeout以及setInterval,setTimeout先設定。
  3. 在第6毫秒的時候有一個發生了滑鼠單擊事件。

事件排隊。

同時發生了這麼多事情,由於js的單執行緒特性,當執行緒正在執行狀態,有非同步事件觸發時,它就會排隊,並且線上程空閒時才進行執行

    這裡的非同步事件包括:滑鼠單擊,定時器觸發,ajax請求、promise等事件。
複製程式碼

讓我們回到栗子中:

栗子中首先有一個18毫秒的程式碼塊要執行,在這18毫秒中只能執行這段程式碼塊,其他事件觸發了之後只能排隊等待執行

在程式碼塊還在執行期間,第6毫秒的時候,發生了一個滑鼠單擊事件,以及第10毫秒時的setTimeoutsetInterval兩個處理程式,這三個事件不能立即執行,而是被新增到等待執行的佇列中。

先進先出(先排隊的先執行)

18毫秒的時候程式碼塊結束執行,有三個任務在排隊等待執行,根據先進先出的原則,此時會先執行click事件setTimeoutsetInterval將繼續排隊等待執行。

setInterval呼叫被廢棄

在click事件執行時,第20毫秒處,第二個setInterval也到期了,因為此時已經click事件佔用了執行緒,所以setInterval還是不能被執行,並且因為此時佇列中已經有一個setInterval正在排隊等待執行,所以這一次的setInterval的呼叫將被廢棄

瀏覽器不會對同一個setInterval處理程式多次新增到待執行佇列。

setTimeout/setInterval無法保證準時執行回撥函式

click事件在第28毫秒處結束執行,有兩個任務(setTimeoutsetInterval)正在等待執行,遵循先進先出的原則,setTimeout早於setInterval設定,所以先執行setTimeout

so:我們期望在第10毫秒處執行的setTimeout處理程式,最終會在第28毫秒處才開始執行,這就是上文提到的setTimeout/setInterval無法保證準時執行回撥函式。

在30毫秒處,setInterval又觸發了,因為佇列中已經有setInterval在排隊,所以這次的觸發又作廢了。

setInterval的連續執行

setTimeout執行結束,在第36毫秒處,佇列中的setInterval處理程式才開始執行,setInterval需要執行6毫秒。

在第40毫秒的時候setInterval再次觸發,因為此時上一個setInterval正在執行期間,佇列中並沒有setInterval在排隊,這次觸發的setInterval將進入佇列等候

所以:setInterval的處理時長不能比設定的間隔長,否則setInterval將會沒有間隔的重複執行

第42毫秒的時候,第一個setInterval結束,然後佇列中的setInterval立即開始執行,在48毫秒的時候完成執行。然後50毫秒的時候再次觸發setInterval,此時沒有任務在排隊,將會立即執行。

setTimeout按照一定的間隔週期性的觸發定時器。

上文說了,setInterval的處理時長不能比設定的間隔長,否則setInterval將會沒有間隔的重複執行

但是對這個問題,很多情況下,我們並不能清晰的把控處理程式所消耗的時長,為了我們能按照一定的間隔週期性的觸發定時器,忍者祕籍中提供了下面這種使用方法:

    // 實際上我不止在忍者祕籍中見過,在很多地方都見過這種技術。
    setTimeout(function repeatMe(){
      // do something
      setTimeout(repeatMe,10); 
      // 執行完處理程式的內容後,在末尾再間隔10毫秒來呼叫該程式,這樣就能保證一定是10毫秒的週期呼叫
    },10)
複製程式碼

忍者祕籍中關於定時器的其他知識:

  • 定時器不能非常細粒化的控制執行的時間,書中建議在15ms以上。
  • 可以使用定時器來分解長時間執行的任務,這裡可以自行谷歌。

任務佇列只有排隊這麼簡單嗎?

事實上,關於任務佇列並不是只有簡單的排隊而已,忍者祕籍中提到為了方便,使用了這個概念,如果希望能更清晰的瞭解背後的機制,再次推薦閱讀一下:Js 的事件迴圈(Event Loop)機制以及例項講解


結語

這上面所有一切,都是由js單執行緒特性導致的,所以會有事件排隊、先進先出、setInterval呼叫被廢棄、定時器無法保證準時執行回撥函式以及出現setInterval的連續執行,時刻記住這一特性,很多關於事件執行順序的問題都能想的通,並且找出解決方法。

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JS忍者祕籍中的定時器機制詳解

以上2018.6.17

參考資料:

JS忍者祕籍第8章:馴服執行緒和定時器

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