從JS執(zhí)行機制說起
瀏覽器(或者說JS引擎)執(zhí)行JS的機制是基于事件循環(huán)兔跌。
由于JS是單線程亿虽,所以同一時間只能執(zhí)行一個任務,其他任務就得排隊绸栅,后續(xù)任務必須等到前一個任務結束才能開始執(zhí)行。
為了避免因為某些長時間任務造成的無意義等待页屠,JS引入了異步的概念粹胯,用另一個線程來管理異步任務。
同步任務直接在主線程隊列中順序執(zhí)行辰企,而異步任務會進入另一個任務隊列风纠,不會阻塞主線程。等到主線程隊列空了(執(zhí)行完了)的時候蟆豫,就會去異步隊列查詢是否有可執(zhí)行的異步任務了(異步任務通常進入異步隊列之后還要等一些條件才能執(zhí)行议忽,如ajax請求、文件讀寫)十减,如果某個異步任務可以執(zhí)行了便加入主線程隊列栈幸,以此循環(huán)。
JS定時器
JS的定時器目前有三個:setTimeout帮辟、setInterval和setImmediate速址。
定時器也是一種異步任務,通常瀏覽器都有一個獨立的定時器模塊由驹,定時器的延遲時間就由定時器模塊來管理芍锚,當某個定時器到了可執(zhí)行狀態(tài),就會被加入主線程隊列蔓榄。
JS定時器非常實用并炮,做動畫的肯定都用到過,也是最常用的異步模型之一甥郑。
有時候一些奇奇怪怪的問題逃魄,加一個setTimeout(fn, 0)(以下簡寫setTimeout(0))就解決了。不過澜搅,如果對定時器本身不熟悉伍俘,也會產(chǎn)生一些奇奇怪怪的問題邪锌。
setTimeout
setTimeout(fn, x)表示延遲x毫秒之后執(zhí)行fn。
使用的時候千萬不要太相信預期癌瘾,延遲的時間嚴格來說總是大于x毫秒的觅丰,至于大多少就要看當時JS的執(zhí)行情況了。
另外妨退,多個定時器如不及時清除(clearTimeout)妇萄,會存在干擾,使延遲時間更加捉摸不透碧注。所以嚣伐,不管定時器有沒有執(zhí)行完,及時清除已經(jīng)不需要的定時器是個好習慣萍丐。
HTML5規(guī)范規(guī)定最小延遲時間不能小于4ms轩端,即x如果小于4,會被當做4來處理逝变。 不過不同瀏覽器的實現(xiàn)不一樣基茵,比如,Chrome可以設置1ms壳影,IE11/Edge是4ms拱层。
setTimeout注冊的函數(shù)fn會交給瀏覽器的定時器模塊來管理,延遲時間到了就將fn加入主進程執(zhí)行隊列宴咧,如果隊列前面還有沒有執(zhí)行完的代碼根灯,則又需要花一點時間等待才能執(zhí)行到fn,所以實際的延遲時間會比設置的長掺栅。如在fn之前正好有一個超級大循環(huán)烙肺,那延遲時間就不是一丁點了。
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8(functiontestSetTimeout(){
constlabel='setTimeout';
console.time(label);
setTimeout(()=>{
console.timeEnd(label);
},10);
for(leti=0;i<100000000;i++){}
})();
結果是:setTimeout: 335.187ms氧卧,遠遠不止10ms桃笙。
setInterval
setInterval的實現(xiàn)機制跟setTimeout類似,只不過setInterval是重復執(zhí)行的沙绝。
對于setInterval(fn, 100)容易產(chǎn)生一個誤區(qū):并不是上一次fn執(zhí)行完了之后再過100ms才開始執(zhí)行下一次fn搏明。 事實上,setInterval并不管上一次fn的執(zhí)行結果闪檬,而是每隔100ms就將fn放入主線程隊列星著,而兩次fn之間具體間隔多久就不一定了,跟setTimeout實際延遲時間類似粗悯,和JS執(zhí)行情況有關虚循。
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11(functiontestSetInterval(){
leti=0;
conststart=Date.now();
consttimer=setInterval(()=>{
i+=1;
i===5&&clearInterval(timer);
console.log(`第${i}次開始`,Date.now()-start);
for(leti=0;i<100000000;i++){}
console.log(`第${i}次結束`,Date.now()-start);
},100);
})();
輸出
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10第1次開始100
第1次結束1089
第2次開始1091
第2次結束1396
第3次開始1396
第3次結束1701
第4次開始1701
第4次結束2004
第5次開始2004
第5次結束2307
可見,雖然每次fn執(zhí)行時間都很長为黎,但下一次并不是等上一次執(zhí)行完了再過100ms才開始執(zhí)行的邮丰,實際上早就已經(jīng)等在隊列里了。
另外可以看出铭乾,當setInterval的回調函數(shù)執(zhí)行時間超過了延遲時間剪廉,已經(jīng)完全看不出有時間間隔了。
如果setTimeout和setInterval都在延遲100ms之后執(zhí)行炕檩,那么誰先注冊誰就先執(zhí)行回調函數(shù)斗蒋。
setImmediate
這算一個比較新的定時器,目前IE11/Edge支持笛质、Nodejs支持泉沾,Chrome不支持,其他瀏覽器未測試妇押。
從API名字來看很容易聯(lián)想到setTimeout(0)跷究,不過setImmediate應該算是setTimeout(0)的替代版。
在IE11/Edge中敲霍,setImmediate延遲可以在1ms以內俊马,而setTimeout有最低4ms的延遲,所以setImmediate比setTimeout(0)更早執(zhí)行回調函數(shù)肩杈。不過在Nodejs中柴我,兩者誰先執(zhí)行都有可能,原因是Nodejs的事件循環(huán)和瀏覽器的略有差異扩然。
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8(functiontestSetImmediate(){
constlabel='setImmediate';
console.time(label);
setImmediate(()=>{
console.timeEnd(label);
});
})();
Edge輸出:setImmediate: 0.555 毫秒
很明顯艘儒,setImmediate設計來是為保證讓代碼在下一次事件循環(huán)執(zhí)行,以前setTimeout(0)這種不可靠的方式可以丟掉了夫偶。
其他常用異步模型
requestAnimationFrame
requestAnimationFrame并不是定時器界睁,但和setTimeout很相似,在沒有requestAnimationFrame的瀏覽器一般都是用setTimeout模擬索守。
requestAnimationFrame跟屏幕刷新同步晕窑,大多數(shù)屏幕的刷新頻率都是60Hz,對應的requestAnimationFrame大概每隔16.7ms觸發(fā)一次卵佛,如果屏幕刷新頻率更高杨赤,requestAnimationFrame也會更快觸發(fā)〗赝簦基于這點疾牲,在支持requestAnimationFrame的瀏覽器還使用setTimeout做動畫顯然是不明智的。
在不支持requestAnimationFrame的瀏覽器衙解,如果使用setTimeout/setInterval來做動畫阳柔,最佳延遲時間也是16.7ms。 如果太小蚓峦,很可能連續(xù)兩次或者多次修改dom才一次屏幕刷新舌剂,這樣就會丟幀济锄,動畫就會卡;如果太大霍转,顯而易見也會有卡頓的感覺荐绝。
有趣的是,第一次觸發(fā)requestAnimationFrame的時機在不同瀏覽器也存在差異避消,Edge中低滩,大概16.7ms之后觸發(fā),而Chrome則立即觸發(fā)岩喷,跟setImmediate差不多恕沫。按理說Edge的實現(xiàn)似乎更符合常理。
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8(functiontestRequestAnimationFrame(){
constlabel='requestAnimationFrame';
console.time(label);
requestAnimationFrame(()=>{
console.timeEnd(label);
});
})();
Edge輸出:requestAnimationFrame: 16.66 毫秒
Chrome輸出:requestAnimationFrame: 0.698ms
但相鄰兩次requestAnimationFrame的時間間隔大概都是16.7ms纱意,這一點是一致的婶溯。當然也不是絕對的,如果頁面本身性能就比較低妇穴,相隔的時間可能會變大爬虱,這就意味著頁面達不到60fps。
Promise
Promise是很常用的一種異步模型腾它,如果我們想讓代碼在下一個事件循環(huán)執(zhí)行跑筝,可以選擇使用setTimeout(0)、setImmediate瞒滴、requestAnimationFrame(Chrome)和Promise曲梗。
而且Promise的延遲比setImmediate更低,意味著Promise比setImmediate先執(zhí)行妓忍。
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21functiontestSetImmediate(){
constlabel='setImmediate';
console.time(label);
setImmediate(()=>{
console.timeEnd(label);
});
}
functiontestPromise(){
constlabel='Promise';
console.time(label);
newPromise((resolve,reject)=>{
resolve();
}).then(()=>{
console.timeEnd(label);
});
}
testSetImmediate();
testPromise();
Edge輸出:Promise: 0.33 毫秒 setImmediate: 1.66 毫秒
盡管setImmediate的回調函數(shù)比Promise先注冊虏两,但還是Promise先執(zhí)行。
可以肯定的是世剖,在各JS環(huán)境中定罢,Promise都是最先執(zhí)行的,setTimeout(0)旁瘫、setImmediate和requestAnimationFrame順序不確定祖凫。
process.nextTick
process.nextTick是Nodejs的API,比Promise更早執(zhí)行酬凳。
事實上惠况,process.nextTick是不會進入異步隊列的,而是直接在主線程隊列尾強插一個任務宁仔,雖然不會阻塞主線程稠屠,但是會阻塞異步任務的執(zhí)行,如果有嵌套的process.nextTick,那異步任務就永遠沒機會被執(zhí)行到了权埠。
使用的時候要格外小心榨了,除非你的代碼明確要在本次事件循環(huán)結束之前執(zhí)行,否則使用setImmediate或者Promise更保險攘蔽。