许多编程语言都有一个 sleep
函数,可以延迟程序的执行若干秒。JavaScript缺少这个内置功能,但不用担心。在这篇文章中,我们将探讨在JavaScript代码中实现延迟的各种技巧,同时考虑到该语言的异步性质。
对于那些只想快速解决问题而不想深入了解技术细节的人,我们也有简单明了的解决方案。下面是如何在你的JavaScript工具箱中添加一个 sleep
函数的最直接方式:
function sleep(ms) {
return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
}
console.log('Hello');
sleep(2000).then(() => { console.log('World!'); });
运行这段代码,你会在控制台看到 “Hello”。然后,在短暂的两秒钟后,“World!”v会接着出现。这是一种既简洁又有效的引入延迟的方法。
如果你只是为了这个来的,那太好了!但如果你对“为什么”和“怎么做”的原因感到好奇,还有更多可以学习的内容。JavaScript中处理时间有其细微之处,了解这些可能会对你有所帮助。
现在我们已经有了一个快速的解决方案,让我们深入了解JavaScript的执行模型的机制。理解这一点对于有效地管理代码中的时间和异步操作至关重要。
考虑以下Ruby代码:
require 'net/http'
require 'json'
url = 'https://api.github.com/users/jameshibbard'
uri = URI(url)
response = JSON.parse(Net::HTTP.get(uri))
puts response['public_repos']
puts 'Hello!'
正如人们所期望的,这段代码向GitHub API发送一个请求以获取我的用户数据。然后解析响应,输出与我的GitHub帐户关联的公共仓库的数量,最后在屏幕上打印“Hello!”。执行是从上到下进行的。
相比之下,这是相同功能的JavaScript版本:
fetch('https://api.github.com/users/jameshibbard')
.then(res => res.json())
.then(json => console.log(json.public_repos));
console.log('Hello!');
如果你运行这段代码,它会先在屏幕上输出“Hello!”,然后输出与我的GitHub帐户关联的公共仓库的数量。
这是因为在JavaScript中,从API获取数据是一个异步操作。JavaScript解释器会遇到 fetch 命令并发送请求。然而,它不会等待请求完成。相反,它会继续执行,将“Hello!”输出到控制台,然后当请求在几百毫秒后返回时,它会输出仓库的数量。
既然我们已经更好地理解了JavaScript的执行模型,让我们看看JavaScript是如何处理延迟和异步代码的。
在JavaScript中创建延迟的标准方法是使用其 setTimeout
方法。例如:
console.log('Hello');
setTimeout(() => { console.log('World!'); }, 2000);
这将在控制台上输出 "Hello",然后两秒后输出 "World!"。在很多情况下,这已经足够了:做某事,然后在短暂的延迟后,做其他事情。问题解决!
但不幸的是,事情并不总是那么简单。
你可能会认为 setTimeout
会暂停整个程序,但事实并非如此。它是一个异步函数,这意味着其余的代码不会等待它完成。
例如,假设你运行了以下代码:
console.log('Hello');
setTimeout(() => { console.log('World!'); }, 2000);
console.log('Goodbye!');
你会看到以下输出:
Hello
Goodbye!
World!
注意“Goodbye!”是如何出现在“World!”之前的?这是因为 setTimeout
不会阻塞其余代码的执行。
这意味着你不能这样做:
console.log('Hello');
setTimeout(1000);
console.log('World');
"Hello" 和 "World" 会立即被记录在控制台上,之间没有明显的延迟。
你也不能这样做:
for (let i = 0; i < 5; i++) {
setTimeout(() => { console.log(i); }, i * 1000);
}
花一秒钟考虑一下上面的代码片段可能会发生什么。
它不会在每个数字之间延迟一秒钟打印数字 0
到 4。相反,你实际上会得到五个 4,它们在四秒后一次性全部打印出来。为什么呢?因为循环不会暂停执行。它不会等待 setTimeout
完成才进入下一次迭代。
那么 setTimeout 实际上有什么用呢?现在让我们来看看。
正如你可以在我们的 setTimeout
教程中阅读到的,原生JavaScript setTimeout
函数在指定的延迟(以毫秒为单位)后调用一个函数或执行一个代码片段。
这可能在某些情况下是有用的,例如,如果你希望在访问者浏览你的页面一段时间后显示一个弹出窗口,或者你希望在从元素上移除悬停效果之前有短暂的延迟(以防用户意外地鼠标移出)。
setTimeout
方法接受一个函数的引用作为第一个参数。
这可以是函数的名称:
function greet(){
alert('Howdy!');
}
setTimeout(greet, 2000);
它可以是一个指向函数的变量(函数表达式):
const greet = function(){
alert('Howdy!');
};
setTimeout(greet, 2000);
或者它可以是一个匿名函数(在这种情况下是箭头函数):
setTimeout(() => { alert('Howdy!'); }, 2000);
也可以将一段代码字符串传递给 setTimeout
以供其执行:
然而,这种方法是不可取的,因为:
它很难阅读(因此很难维护和/或调试)
它使用了一个隐含的 eval
,这是一个潜在的安全风险
它比替代方案慢,因为它必须调用JS解释器
如前所述,setTimeout
非常适合在延迟后触发一次性操作,但也可以使用 setTimeout
(或其表亲 setInterval
)来让JavaScript等待直到满足某个条件。例如,下面是如何使用 setTimeout
等待某个元素出现在网页上的方式:
function pollDOM () {
const el = document.querySelector('my-element');
if (el.length) {
// Do something with el
} else {
setTimeout(pollDOM, 300); // try again in 300 milliseconds
}
}
pollDOM();
这假设该元素最终会出现。如果你不确定这是否会发生,你需要考虑取消计时器(使用 clearTimeout
或 clearInterval
)。
有时,你可能会发现自己想要在一系列操作中引入延迟。虽然你可以使用各种方法来模拟一个Sleep函数,但还有另一种经常被忽视的方法:递增超时。
这个思路很简单:你不是暂停整个执行线程,而是使用 setTimeout
为每个后续操作增加延迟。这样,你可以创建一个延迟操作的序列,而不会阻塞浏览器或损害用户体验。
下面是一个快速示例:
let delay = 1000; // 从1秒的延迟开始
for (let i = 0; i < 5; i++) {
setTimeout(() => {
console.log(`这是消息 ${i + 1}`);
}, delay);
delay += 1000; // 每次迭代延迟增加1秒
}
在这个示例中,第一条消息将在1秒后出现,第二条消息在2秒后,依此类推,直到第五条消息在5秒后。
这种方法的优点是它不阻塞,易于实现,并且不需要了解 promises
或 async/await
。然而,它不适用于需要精确计时或错误处理的复杂异步操作
编写 JavaScript 时,我们经常需要等待某件事情发生(例如,从 API 获取数据),然后做出响应(例如,更新UI以显示数据)。
上面的示例使用了一个匿名回调函数来实现这一目的,但如果你需要等待多个事情发生,语法很快就会变得相当复杂,你最终会陷入回调地狱。
幸运的是,这门语言在过去几年里有了很大的发展,现在为我们提供了新的构造来避免这一点。
例如,使用 async await
,我们可以重写最初获取 GitHub API信息的代码:
(async () => {
const res = await fetch(`https://api.github.com/users/jameshibbard`);
const json = await res.json();
console.log(json.public_repos);
console.log('Hello!');
})();
现在,代码从上到下执行。JavaScript 解释器等待网络请求完成,首先记录公共仓库的数量,然后记录“Hello!”消息。
如果你还在看这篇文章,那么我猜你一定是想阻塞那个执行线程,并让JavaScript等待一下。
下面是你可能会这样做的方式:
function sleep(milliseconds) {
const date = Date.now();
let currentDate = null;
do {
currentDate = Date.now();
} while (currentDate - date < milliseconds);
}
console.log('Hello');
sleep(2000);
console.log('World!');
正如预期的那样,这将在控制台上打印“Hello”,暂停两秒,然后打印“World!”
它通过使用Date.now
方法获取自1970年1月1日以来经过的毫秒数,并将该值分配给一个 date
变量。然后它创建一个空的 currentDate
变量,然后进入一个 do ... while
循环。在循环中,它会重复获取自1970年1月1日以来经过的毫秒数,并将该值分配给之前声明的 currentDate
变量。只要 date
和 currentDate
之间的差异小于所需的毫秒数的延迟,循环就会继续进行。
任务完成了,对吗?好吧,也不完全是……
也许这段代码正是你所期望的,但请注意,它有一个很大的缺点:循环会阻塞JavaScript的执行线程,并确保在它完成之前没有人能与你的程序进行交互。如果你需要很大的延迟,甚至有可能会让整个程序崩溃。
那么应该怎么做呢?
事实上,也可以结合本文前面学到的技巧来制作一个不太侵入性的 sleep
方法:
function sleep(ms) {
return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
}
console.log('Hello');
sleep(2000).then(() => { console.log('World!'); });
这段代码将在控制台上打印“Hello”,等待两秒,然后打印“World!”在底层,我们使用setTimeout
方法在给定的毫秒数后解析一个 promise
。
注意,我们需要使用一个 then
回调来确保第二条消息是带有延迟的。我们还可以在第一个回调函数后面链式地添加更多回调函数。
这样做是可行的,但看起来不太好看。我们可以使用async ... await
来美化它:
function sleep(ms) {
return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
}
async function delayedGreeting() {
console.log('Hello');
await sleep(2000);
console.log('World!');
await sleep(2000);
console.log('Goodbye!');
}
delayedGreeting();
这看起来更好看,但这意味着使用 sleep
函数的任何代码都需要被标记为 async
。
当然,这两种方法仍然有一个缺点(或特点),那就是它们不会暂停整个程序的执行。只有你的函数会睡眠:
function sleep(ms) {
return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
}
async function delayedGreeting() {
console.log('Hello');
await sleep(2000); // await只暂停当前的异步函数
console.log('World!');
}
delayedGreeting();
console.log('Goodbye!');
上面的代码会依次打印出:
Hello
Goodbye!
World!
这样,你可以根据需要灵活地使用不同的方法和技术来实现JavaScript中的延迟和异步操作。
我们已经探讨了各种在JavaScript中引入延迟的方法。现在让我们总结一下哪种方法最适合不同的场景,以及哪种方法通常应该避免。
console.log('Hello');
setTimeout(() => { console.log('World!'); }, 2000);
优点:容易理解,非阻塞。 缺点:对异步操作的控制有限。 何时使用:适用于简单的、一次性的延迟,或基础轮询。
setTimeout(() => { console.log('Hello'); }, 1000);
setTimeout(() => { console.log('World!'); }, 2000);
优点:非阻塞性,易于实现,不需要了解 promises
或 async/await
。 缺点:不适用于复杂的异步操作。没有错误处理。 何时使用:用于有时间间隔的简单序列。
console.log('Hello');
const date = Date.now();
let currentDate = null;
do {
currentDate = Date.now();
} while (currentDate - date < 2000);
console.log('World!');
优点:模仿传统的sleep行为。 缺点:阻塞整个线程,可能会冻结UI或导致程序崩溃。 ⚠️ 强烈不推荐:只有在你绝对需要暂停执行并且意识到其中的风险时才使用。
const sleep = function(ms) {
return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
}
console.log('Hello');
sleep(2000).then(() => { console.log('World!'); });
优点:非阻塞性,对异步操作有更多的控制。 缺点:需要理解promises。更长的promise链可能会变得有点混乱。 何时使用:当你需要更多对时间和异步操作的控制时。
function sleep(ms) {
return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
}
async function delayedGreeting() {
console.log('Hello');
await sleep(2000);
console.log('World!');
await sleep(2000);
console.log('Goodbye!');
}
delayedGreeting();
优点:语法清晰,易于阅读,非阻塞。 缺点:需要理解async/await和promises。需要在模块外部“包装”函数。 ✅ 强烈推荐:这是最现代和干净的方法,尤其是在处理多个异步操作时。
JavaScript中的时序问题是许多开发人员头疼的原因,你如何处理它们取决于你想实现什么。
尽管在许多其他语言中都有 sleep
函数,但我鼓励你去接受JavaScript的异步特性,尽量不要与这门语言作对。当你习惯了它,它实际上是相当不错的。
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最后:
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