第18章 高级技巧 (二)
18.2 高级定时器
使用 setTimeout() 和 setInterval() 创建的定时器可以用于实现有趣且有用的功能。虽然人们对 JavaScript 的定时器存在普遍的误解，认为它们是线程，其实 JavaScript 是运行于单线程的环境中的，而定时器仅仅只是计划代码在未来的某个时间执行。执行时机是不能保证的，因为在页面的生命周期中，不同时间可能有其他代码在控制 JavaScript 进程。在页面下载完后的代码运行、事件处理程序、Ajax 回调函数都必须使用同样的线程来执行。实际上，浏览器负责进行排序，指派某段代码在某个时间点运行的优先级。
可以把 JavaScript 想象成在时间线上运行的。当页面载入时，首先执行是任何包含在 元素中的代码，通常是页面生命周期后面要用到的一些简单的函数和变量的声明，不过有时候也包含一些初始数据的处理。在这之后，JavaScript 进程将等待更多代码执行。当进程空闲的时候，下一个代码会被触发并立刻执行。例如，当点击某个按钮时，onclick 事件处理程序会立刻执行，只要 JavaScript 进程处于空闲状态。这样一个页面的时间线类似于图 18-1 。
除了主 JavaScript 执行进程外，还有一个需要在进程下一次空闲时执行的代码队列。随着页面在其生命周期中的推移，代码会按照执行顺序添加入队列。例如，当某个按钮被按下时，它的事件处理程序代码就会被添加到队列中，并在下一个可能的时间里执行。当接收到某个 Ajax 响应时，回调函数的代码会被添加到队列。在 JavaScript 中没有任何代码是立刻执行的，但一旦进程空闲则尽快执行。
定时器对队列的工作方式是，当特定时间过去后将代码插入。注意，给队列添加代码并不意味着对它立刻执行，而只能表示它会尽快执行。设定一个 150ms 后执行的定时器不代表到了 150ms 代码就立刻执行，它表示代码会在 150ms 后被加入到队列中。如果在这个时间点上，队列中没有其他东西，那么这段代码就会被执行，表面上看上去好像代码就在精确指定的时间点上执行了。其他情况下，代码可能明显地等待更长时间才执行。
请看以下代码：
var btn = document.getElementById("my-btn");
btn.onclick = function(){
setTimeout(function(){
document.getElementById("message").style.visibility = "visible";
}, 250);
// 其他代码
};
在这里给一个按钮设置了一个事件处理程序。事件处理器设置了一个 250ms 中调用的定时器。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。实际上，对 setTimeout() 的调用表示要晚点执行某些代码。
关于定时器要记住的最重要的事情是，指定的时间间隔表示何时将定时器的代码添加到队列，而不是何时实际执行代码。如果前面例子中的 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。见图 18-2
如图 18-2 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。
实际上 Firefox 中定时器的实现还能让你确定定时器过了多久才执行，这需传递一个实际执行的时间与指定的间隔的差值。如下面的例子：
// 仅 Firefox 中
setTimeout(function(diff){
if (diff >0) {
// 晚调用
} else if (diff < 0) {
// 单调用
} else {
// 调用及时
}
}, 250);
执行完一套代码后，JavaScript 进程返回一段很短的时间，这样页面上的其他处理就可以进行了。由于 JavaScript 进程会阻塞其他页面处理，所以必须有这些小间隔来防止用户界面被锁定 (代码长时间运行中还有可能出现)。这样设置一个定时器，可以确保在定时器代码执行前至少有一个进程间隔。
多数浏览器并不区分少于 10ms 的间隔。它们倾向于同等对待对间隔设置在 1ms~10ms 之间的任何定时器。Chrome 有一个非常精确的定时器机制，可以精确到 2ms 内。
18.2.1 重复的定时器
使用 setInterval() 创建的定时器确保了定时器代码规则地插入队列中。这个方式的问题在于，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。幸好，JavaScript 引擎够聪明，能避免这个问题。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。
这种重复定时器的规则有2点问题：(1)某些间隔会被跳过；(2)多个定时器的代码执行之间的间隔可能会比预期的小。假设，某个 onclick 事件处理程序使用 setInterval() 设置了一个 200ms 间隔的重复定时器。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，就会跳过一个间隔同时运行着的一个定时器代码。参见图 18-3 。
这个例子中的第 1 个定时器是在 205ms 处添加到队列中的，但是直到过了 300ms 处才能够执行。当执行这个定时器代码时，在 405ms 处又给队列添加了另外一个副本。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。结果在 5ms 处添加的定时器代码结束之后，405ms 处添加的定时器代码就立刻执行。
=====为了避免 setInterval()的重复定时器的这2个缺点，你可以用如下模式使用链式 setTimeout 调用：====
setTimeout(function(){
// 处理中
setTimeout(arguments.callee, 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()调用使用了 arguments.callee 来获取对当前执行的函数的引用，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。这个模式主要用于重复定时器，如下列所示：
setTimeout(function(){
var div = document.getElementById("myDiv");
var left = parseInt(div.style.left) + 5;
div.style.left = left + "px";
if (left < 200){
setTimeout(arguments.callee, 50);
}
}, 50);
这段定时器代码每次执行的时候将一个
每个浏览器窗口、标签页、或者框架都有其各自的代码执行队列。这意味着，进行跨框架或者跨浏览器的定时调用，当代码同时执行的时候可能会导致竞争条件。无论何时需要使用这种通信类型，最好是在接收框架或者窗口中创建一个定时器来执行代码。
18.2.2 Yielding Processes
运行在浏览器中的 JavaScript 都被分配了一个确定数量的资源。不同于桌面应用往往能够随意控制他们要的内存大小和处理器时间，JavaScript 被严格限制了，以防止恶意的 Web 程序员把用户的计算机搞挂了。其中一个限制是长时间运行脚本的制约，如果代码运行超过特定的时间或者特定语句数量就不让它继续执行。如果代码达到了这个限制，会弹出一个浏览器错误的对话框，告诉用户某个脚本会用过长的时间执行，询问是允许其继续执行还是停止它。所有 JavaScript 开发人员的目标就是，确保用户永远不会在浏览器中看到这个令人费解的对话框。定时器是绕开此限制的方法之一。
脚本长时间运行的问题通常是由两个原因之一造成的：过长的、过深嵌套的函数调用或者是进行大量处理的循环。这两者中，后者是较为容易解决的问题。长时间运行的循环通常遵循以下模式：
for(var i=0, len=data.length; i process(data[i]); } 这个模式的问题在于要处理的项目的数量在运行前是不可知的。如果完成 process() 要花 100ms ，只有2个项目的数组可能不会造成影响，但是 10 个数组可能会导致脚本要运行一秒钟才能完成。数组中的项目数量直接关系到执行完该循环的时间长度。同时由于 JavaScript 的执行是一个阻塞操作，脚本运行所花时间越久，用户无法与页面交互的时间也越久。 在展开该循环之前，你需要回答以下两个重要的问题。 // 尝试开始执行 processor.process(); 在这段代码中，创建了一个叫做 processor 的对象。这个对象还有2个方法：process() 和 performProcessing()。前者是初始化任何处理所必须调用的，后者则实际进行应完成的处理。当调用了 process()，第一步是清除存好的 timeoutId，来阻止之前的调用被执行。然后，创建一个新的定时器调用 performProcessing()。由于 setTimeout() 中用到的函数的环境总是 window ，所以有必要保存 this 的引用以方便以后使用。 时间间隔设为了 100ms，这表示最后一次调用 process() 之后至少 100ms 后才会调用 performProcessing()。所以如果 100ms 之内调用了 process() 共20次，performProcessing() 仍只会被调用一次。 这个模式可以使用 throttle() 函数来简化，这个函数可以自动进行定时器的设置和清除，如下例所示： function throttle(method, context){ clearTimeout(method.tId); method.tId = setTimeout(function(){ method.call(context); }, 100); } throttle() 函数接受两个参数：要执行的函数以及在哪个作用域中执行。上面这个函数首先清除之前设置的任何定时器。定时器 ID 是存储在函数的 tId 属性中的，第一次把方法传递给 throttle() 的时候，这个属性可能并不存在。接下来，创建一个新的定时器，并将其 ID 存储在方法的 tId 属性中。如果这是第一次对这个方法调用 throttle() 的话，那么这段代码会创建该属性。定时器代码使用 call() 来确保方法在适当的环境中执行。如果没有给出第二个参数，那么就在全局作用域内执行该方法。 前面提到过，节流在 resize 事件中是最常用的。如果你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。例如，假设有一个 window.onresize = function(){ var div = document.getElementById("myDiv"); div.style.height = div.offsetWidth + "px"; }; 这段非常简单的例子有两个问题可能会造成浏览器运行缓慢。首先，要计算 offsetWidth 属性，如果该元素或者页面上其他元素有非常复杂的 CSS 样式，那么这个过程将会很复杂。其次，设置某个元素的高度需要对页面进行回流来令改动生效。如果页面有很多元素同时应用了相当数量的 CSS 的话，这又需要很多计算。这就可以用到 throttle() 函数，如下例所示： function resizeDiv(){ var div = document.getElementById("myDiv"); div.style.height = div.offsetWidth + "px"; } window.onresize = function(){ throttle(resizeDiv); }; 这里，调整大小的功能被放入了一个叫做 resizeDiv() 的单独函数中。然后 onresize 事件处理程序调用 throttle() 并传入 resizeDiv 函数，而不是直接调用 resizeDiv() 。多数情况下，用户是感觉不到变化的，虽然给浏览器节省的计算可能会非常大。 只要代码是周期性执行的，都应该使用节流，但是你不能控制请求执行的速率。这里展示的 throttle() 函数用了 100ms 作为间隔，你当然可以根据你的需要来修改它。
";
18.2.3 函数节流