关于定时器你还有更多的不知道

导语：JavaScript定时器是window的一个对象接口，并不是JavaScript的一部分，它的功能是由浏览器实现的，在不同浏览器之间会有所不同。定时器也可以由node.js运行时本身实现。

几周前我在推特上发布了这样一个面试问题：

JavaScript面试问题：

在哪里可以找到setTimeout和setInterval的源代码？（他们在哪里实现的？）

你怎么在面试中回答？（你不能去网上搜索）

function setTimeOut(callback 

继续往下看之前先试着回答这个问题

推特上半数的回答都是错误的 回答不是 V8 （或者其他虚拟机！！）尽管著名的“JavaScript定时器”函数像setTimeout 和 setInterval都不是ECMAScript规范或者任何JavaScript实现的一部分。 定时器功能由浏览器实现，它们的实现在不同浏览器之间会有所不同。定时器也可以由Node.js运行时本身实现。

在浏览器里主要的定时器函数是作为Window对象的接口，Window对象同时拥有很多其他方法和对象。该接口使其所有元素在JavaScript全局作用域中都可用。这就是为什么你可以直接在浏览器控制台执行setTimeout。

在node里，定时器是global对象的一部分，这点很像浏览器中的Window。你可以在Node里看到定时器的源码 这里.

有些人可能认为这是一个糟糕的面试问题 - 为什么一定要知道这个问题呢？！作为一名JavaScript开发人员，我认为你应该知道这一点，因为如果你不这样做，那可能表明你并不完全理解V8（和其他虚拟机）如何与浏览器和Node交互。

让我们开始做一些关于定时器函数的例子和挑战把？

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更新： 这篇文章现在是“完整介绍Node.js”的一部分。 你可以在这里阅读最新的版本。

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定时器函数是高阶函数，可用于延迟或重复执行其他函数（它们作为第一个参数接收）。

这是一个关于延迟的例子：

 

// example1.js
setTimeout(
  () => {
    console.log('Hello after 4 seconds');
  },
  4 * 1000
);

 

这个例子用setTimeout 延时4秒打印问候语。setTimeout的第二个参数是延时（多少毫秒）。这就是为什么我用4*1000来表示4秒

setTimeout的第一个参数是一个将被延迟执行的函数

如果你在node环境执行 example1.js。Node将会暂停4秒然后打印问候语（接着退出）。

请注意，setTimeout的第一个参数只是一个函数引用。 它不必像example1.js那样是内联函数。 这是不使用内联函数的相同示例：

const func = () => {
  console.log('Hello after 4 seconds');
};
setTimeout(func, 4 * 1000);

如果使用setTimeout延迟的函数需要携带参数，我们可以把参数放在setTimeout里（放在已知的两个参数后）来中转参数给需要延迟执行的函数。

// For: func(arg1, arg2, arg3, ...)
// We can use: setTimeout(func, delay, arg1, arg2, arg3, ...)

举个例子：

// example2.js
const rocks = who => {
  console.log(who + ' rocks');
};
setTimeout(rocks, 2 * 1000, 'Node.js');

上面的rocks延迟2秒执行，接收who参数并且通过setTimeout中转字符串“Node.js”给函数的who参数。

在node环境执行example2.js控制台会在2秒后打印“Node.js rocks”

使用您到目前为止学到的关于setTimeout的知识，在相应的延迟后打印以下2条消息。

• 4秒后打印消息“Hello after 4 seconds”
• 8秒后打印“Hello after 8 seconds”消息。

约束：您只能在解决方案中定义一个函数，其中包括内联函数。 这意味着许多setTimeout调用必须使用完全相同的函数。

解决方案

以下是我如何解决这一挑战：

 

// solution1.js
const theOneFunc = delay => {
  console.log('Hello after ' + delay + ' seconds');
};
setTimeout(theOneFunc, 4 * 1000, 4);
setTimeout(theOneFunc, 8 * 1000, 8);

 

我让theOneFunc收到一个delay参数，并在打印的消息中使用了delay参数的值。 这样，该函数可以根据我们传递给它的任何延迟值打印不同的消息。

然后我在两次setTimeout的调用中使用了theOneFunc，一个在4秒后触发，另一个在8秒后触发。 这两个setTimeout调用也得到一个 第三个 参数来表示theOneFunc的delay参数。

使用node命令执行solution1.js文件将打印出挑战要求的内容，4秒后的第一条消息和8秒后的第二条消息。

如果我要求你每隔4秒打印一条消息怎么办？

虽然你可以将setTimeout放在一个循环中，但定时器API也提供了setInterval函数，这将完成永远做某事的要求。

这是setInterval的一个例子：

// example3.js
setInterval(
  () => console.log('Hello every 3 seconds'),
  3000
);

此示例将每3秒打印一次消息。 使用node命令执行example3.js将使Node永远打印此消息，直到你终止该进程（使用CTRL + C）。

因为调用计时器函数会调度操作，所以在执行之前也可以取消该操作。

对setTimeout的调用返回一个定时器“ID”，你可以使用带有clearTimeout调用的定时器ID来取消该定时器。 下面是这个例子：

 

// example4.js
const timerId = setTimeout(
  () => console.log('You will not see this one!'),
  0
);
clearTimeout(timerId);

 

这个简单的计时器应该在“0”ms之后触发（使其立即生效），但它不会因为我们正在捕获timerId值并在使用clearTimeout调用后立即取消它。

当我们用node命令执行example4.js时，Node不会打印任何东西，进程就会退出。

顺便说一句，在Node.js中，还有另一种方法可以使用0 ms来执行setTimeout。 Node.js计时器API有另一个名为setImmediate的函数，它与setTimeout基本相同，带有0 ms但我们不必在那里指定延迟：

setImmediate(
  () => console.log('I am equivalent to setTimeout with 0 ms'),
);

setImmediate方法在所有浏览器里都不支持。不要在前端代码里使用它。

就像clearTimeout一样，还有一个clearInterval函数，它对于setInerval调用执行相同的操作，并且还有一个clearImmediate调用。

在前面的例子中，您是否注意到在“0”ms之后执行带有setTimeout的内容并不意味着立即执行它（在setTimeout行之后），而是在脚本中的所有其他内容之后立即执行它（包括clearTimeout调用）？

让我用一个例子清楚地说明这一点。 这是一个简单的setTimeout调用，应该在半秒后触发，但它不会：

 

// example5.js
setTimeout(
  () => console.log('Hello after 0.5 seconds. MAYBE!'),
  500,
);
for (let i = 0; i < 1e10; i++) {
  // Block Things Synchronously
}

 

在此示例中定义计时器之后，我们使用大的for循环同步阻止运行时。 1e10是1后面有10个零，所以循环是一个10个十亿滴答循环（基本上模拟繁忙的CPU）。 当此循环正在滴答时，节点无法执行任何操作。

这当然是在实践中做的非常糟糕的事情，但它会帮助你理解setTimeout延迟不是一个保证的东西，而是一个最小的东西。 500ms表示最小延迟为500ms。 实际上，脚本将花费更长的时间来打印其问候语。 它必须等待阻塞循环才能完成。

编写脚本每秒打印消息“ Hello World ”，但只打印5次。 5次之后，脚本应该打印消息“Done”并让节点进程退出。

约束：你不能使用setTimeout调用来完成这个挑战。 提示：你需要一个计数器。

解决方案

以下是我如何解决这个问题：

 

let counter = 0;
const intervalId = setInterval(() => {
  console.log('Hello World');
  counter += 1;
if (counter === 5) {
    console.log('Done');
    clearInterval(intervalId);
  }
}, 1000);

 

我将counter值作为0启动，然后启动一个setInterval调用同时捕获它的id。

延迟功能将打印消息并每次递增计数器。 在延迟函数内部，if语句将检查我们现在是否处于5次。 如果是这样，它将打印“Done”并使用捕获的intervalId常量清除间隔。 间隔延迟为“1000”ms。

当你在常规函数中使用JavaScript的this关键字时，如下所示：

function whoCalledMe() {
  console.log('Caller is', this);
}

this关键字内的值将代表函数的调用者。 如果在Node REPL中定义上面的函数，则调用者将是global对象。 如果在浏览器的控制台中定义函数，则调用者将是window对象。

让我们将函数定义为对象的属性，以使其更清晰：

 

const obj = { 
  id: '42',
  whoCalledMe() {
    console.log('Caller is', this);
  }
};
// The function reference is now: obj.whoCallMe

 

现在当你直接使用它的引用调用obj.whoCallMe函数时，调用者将是obj对象（由其id标识）：

现在，问题是，如果我们将obj.whoCallMe的引用传递给setTimetout调用，调用者会是什么？

//  What will this print??
setTimeout(obj.whoCalledMe, 0);

在这种情况下调用者会是谁？

答案根据执行计时器功能的位置而有所不同。 在这种情况下，你根本无法取决于调用者是谁。 你失去了对调用者的控制权，因为定时器实现将是现在调用您的函数的实现。 如果你在Node REPL中测试它，你会得到一个Timetout对象作为调用者：

请注意，这只在您在常规函数中使用JavaScript的this关键字时才有意义。 如果您使用箭头函数，则根本不需要担心调用者。

编写脚本以连续打印具有不同延迟的消息“Hello World”。 以1秒的延迟开始，然后每次将延迟增加1秒。 第二次将延迟2秒。 第三次将延迟3秒，依此类推。

在打印的消息中包含延迟时间。 预期输出看起来像：

Hello World. 1
Hello World. 2
Hello World. 3...

约束：你只能使用const来定义变量。 你不能使用let或var。

解决方案

因为延迟量是这个挑战中的一个变量，我们不能在这里使用setInterval，但我们可以在递归调用中使用setTimeout手动创建一个间隔执行。 使用setTimeout的第一个执行函数将创建另一个计时器，依此类推。

另外，因为我们不能使用let / var，所以我们不能有一个计数器来增加每个递归调用的延迟时间，但我们可以使用递归函数参数在递归调用期间递增。

这是解决这一挑战的一种可能方法：

 

const greeting = delay =>
  setTimeout(() => {
    console.log('Hello World. ' + delay);
    greeting(delay + 1);
  }, delay * 1000);
greeting(1);

 

编写一个脚本以连续打印消息“Hello World”，其具有与挑战＃3相同的变化延迟概念，但这次是每个主延迟间隔的5个消息组。 从前5个消息的延迟100ms开始，接下来的5个消息延迟200ms，然后是300ms，依此类推。

以下是代码的要求：

• 在100ms点，脚本将开始打印“Hello World”，并以100ms的间隔进行5次。 第一条消息将出现在100毫秒，第二条消息将出现在200毫秒，依此类推。
• 在前5条消息之后，脚本应将主延迟增加到200ms。 因此，第6条消息将在500毫秒+ 200毫秒（700毫秒）打印，第7条消息将在900毫秒打印，第8条消息将在1100毫秒打印，依此类推。
• 在10条消息之后，脚本应将主延迟增加到300毫秒。 所以第11条消息应该在500ms + 1000ms + 300ms（18000ms）打印。 第12条消息应打印在21000ms，依此类推。
• 一直重复上面的模式。

在打印的消息中包含延迟。 预期的输出看起来像这样（没有注释）：

 

Hello World. 100  // At 100ms
Hello World. 100  // At 200ms
Hello World. 100  // At 300ms
Hello World. 100  // At 400ms
Hello World. 100  // At 500ms
Hello World. 200  // At 700ms
Hello World. 200  // At 900ms
Hello World. 200  // At 1100ms...

 

约束：您只能使用setInterval调用（而不是setTimeout），并且只能使用一个if语句。

解决方案

因为我们只能使用setInterval调用，所以我们还需要递归来增加下一个setInterval调用的延迟。 另外，我们需要一个if语句来控制只有在5次调用该递归函数之后才能执行此操作。

以下是其中一种解决方案：

 

let lastIntervalId, counter = 5;
const greeting = delay => {
  if (counter === 5) {
    clearInterval(lastIntervalId);
    lastIntervalId = setInterval(() => {
      console.log('Hello World. ', delay);
      greeting(delay + 100);
    }, delay);
    counter = 0;
  }
counter += 1;
};
greeting(100);