manlili blog

setTimeout那些事儿

一直以来,大家都在说Javascript是单线程,浏览器无论在什么时候,都且只有一个线程在运行JavaScript程序。

但是,不知道大家有疑问没——就是我们在编程过程中的setTimeout(类似的还有setInterval、Ajax),不是异步执行的吗?举个例子:

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<!DOCTYPE html>
<head>
<title>setTimeout</title>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
</head>
<body>
<script>
console.log("a");
//利用setTimeout延迟执行匿名函数
setTimeout(function(){
console.log("b");
},100);
console.log("c");
</script>
</body>
</html>

运行代码,打开chrome调试器,得如下结果是:a c b
这个结果很容易理解,因为我setTimeout里的内容是在100ms后执行的嘛,当然是先输出a,再输出c,100ms后再输出setTimeout里的b,但是为什么不按顺序执行输出a,b,c,当b没有输出完毕的时候,c的输出应该被卡住,是不是存在多线程使c的输出走了另一个线程提前输出?
其实,不是的。setTimeout没有打破JavaScript的单线程机制,它其实还是单线程。要记住JavaScript是单线程,setTimeout没有实现多线程,它背后的真相是这样滴:

JavaScript引擎是单线程运行的,浏览器无论在什么时候都只且只有一个线程在运行JavaScript程序。
浏览器的内核是多线程的,它们在内核控制下相互配合以保持同步,一个浏览器至少实现三个常驻线程:JavaScript引擎线程,GUI渲染线程,浏览器事件触发线程。

  • JavaScript引擎是基于事件驱动单线程执行的,JavaScript引擎一直等待着任务队列中任务的到来,然后加以处理,浏览器无论什么时候都只有一个JavaScript线程在运行JavaScript程序。
  • GUI渲染线程负责渲染浏览器界面,当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(Reflow)时,该线程就会执行。但需要注意,GUI渲染线程与JavaScript引擎是互斥的,当JavaScript引擎执行时GUI线程会被挂起,GUI更新会被保存在一个队列中等到JavaScript引擎空闲时立即被执行。
  • 事件触发线程,当一个事件被触发时该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JavaScript引擎的处理。这些事件可来自JavaScript引擎当前执行的代码块如setTimeout、也可来自浏览器内核的其他线程如鼠标点击、Ajax异步请求等,但由于JavaScript的单线程关系所有这些事件都得排队等待JavaScript引擎处理(当线程中没有执行任何同步代码的前提下才会执行异步代码)。

从上面可以知道,setTimeout在浏览器的内核中属于事件触发线程,所以会输出a c b而不是a b c。

setTimeout延时为0的惊喜

当setTimeout的延迟时间为0时,大家想想它会怎么执行呢?

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<!DOCTYPE html>
<head>
<title>setTimeout</title>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
</head>
<body>
<script>
console.log('a');
setTimeout(function(){
console.log('b');
},0);
console.log('c');
console.log('d');
</script>
</body>
</html>

上面输出的结果是a c d b.
假设你已经知道Javascript单线程的运行原理了。那么,可能会有这样的疑问:setTimeout的时间为0,都没加到处理队列的末尾,怎么会晚执行呢?不应该立即执行吗?

我的理解是,就算setTimeout的时间为0,但是它仍然是setTimeout啊,原理是不变的。所以会将其加入到队列末尾,0秒后执行。

况且,经过查找资料发现,setTimeout有一个最小执行时间,当指定的时间小于该时间时,浏览器会用最小允许的时间作为setTimeout的时间间隔,也就是说即使我们把setTimeout的毫秒数设置为0,被调用的程序也没有马上启动。

这个最小的时间间隔是多少呢?

这和浏览器及操作系统有关。在John Resig的《Javascript忍者的秘密》一书中提到–Browsers all have a 10ms minimum delay on OSX and a(approximately) 15ms delay on Windows.(在苹果机上的最小时间间隔是10毫秒,在Windows系统上的最小时间间隔大约是15毫秒),另外,MDC中关于setTimeout的介绍中也提到,Firefox中定义的最小时间间隔(DOM_MIN_TIMEOUT_VALUE)是10毫秒,HTML5定义的最小时间间隔是4毫秒。

(1)可以用setTimeout的延迟时间为0,模拟动画效果

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<!DOCTYPE html>
<head>
<title>setTimeout</title>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
</head>
<body>
<div id="container" style="width:100px;height:100px;border:1px solid black;"></div>
<div id="btn" style="width:40px;height:40px;line-height:40px;margin-top:20px;background:pink;">click</div>
<script>
window.onload = function(){
var con = document.getElementById('container');
var btn = document.getElementById('btn');
//Params: i 为起始高度,num为预期高度
function render(i, num) {
i++;
con.style.height = i + 'px';
//亮点在此
if(i < num){
setTimeout(function() {
render(i, num);
},0);
}
else {
con = null;
btn = null;
}
};
btn.onclick = function(){
render(100, 200);
};
};
</script>
</body>
</html>

代码第19行中,利用setTimeout,在每一次render执行完成(给高度递增1)后,由于Javascript是单线程,且setTimeout里的匿名函数会在render执行完成后,再执行render。所以可以实现动画效果。

(2)可以用setTimeout的延迟时间为0,实现捕获事件

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<!DOCTYPE html>
<head>
<title>setTimeout</title>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
<style>
#parent {
width:100px;
height:100px;
border:1px solid black;
}
#child {
width:50px;
height:50px;
background:pink;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="parent">
<div id="child"></div>
</div>
<script>
//点击子元素,实现子元素的事件在父元素触发后触发
window.onload = function(){
var parent = document.getElementById('parent');
var child = document.getElementById('child');
parent.onclick = function(){
console.log('parent');
}
child.onclick = function(){
//利用setTimeout,冒泡结束后,最后输出child
setTimeout(function(){
console.log('child');
},0);
}
parent = null;
child = null;
}
</script>
</body>
</html>

输出结果: parent child

setTimeout函数中的this

记住一点setTimeout中所执行函数中的this,永远指向window。
举个例子:

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<!DOCTYPE html>
<head>
<title>setTimeout</title>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
</head>
<body>
<script>
var name = '!!';
var obj = {
name:'monkey',
print:function(){
console.log(this.name);
},
test:function(){
//this.print
setTimeout(this.print,1000);
}
}
obj.test();
</script>
</body>
</html>

输出结果是:!!
那有个疑问,比如我想在setTimeout延迟执行函数中的this指向调用的函数呢,而不是window?!!我们该怎么办呢,有两个方法:

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//方法一:that,利用闭包的知识,让that保证你传进去的this,是你想要的
var age = 24;
function Fn(){
//that在此
var that = this;
this.age = 18;
setTimeout(function(){
console.log(that);
console.log(that.age);
},1000);
}
new Fn();
//方法二:bind
var age = 24;
function Fn(){
this.age = 18;
//bind传入this
setTimeout(function(){
console.log(this);
console.log(this.age);
}.bind(this),1000);
}
new Fn();

请我喝杯果汁吧!