定时器

JavaScript 提供定时执行代码的功能，叫做定时器（timer），主要由 setTimeout() 和 setInterval() 这两个函数来完成。它们向任务队列添加定时任务。

setTimeout() #

setTimeout 函数用来指定某个函数或某段代码，在多少毫秒之后执行。它返回一个整数，表示定时器的编号，以后可以用来取消这个定时器。

var timerId = setTimeout(func|code, delay);

上面代码中， setTimeout 函数接受两个参数，第一个参数 func|code 是将要推迟执行的函数名或者一段代码，第二个参数 delay 是推迟执行的毫秒数。

console.log(1);
setTimeout('console.log(2)',1000);
console.log(3);

上面代码会先输出1和3，然后等待1000毫秒再输出2。注意， console.log(2) 必须以字符串的形式，作为 setTimeout 的参数。

如果推迟执行的是函数，就直接将函数名，作为 setTimeout 的参数。

function f() {
  console.log(2);
setTimeout(f, 1000);

setTimeout 的第二个参数如果省略，则默认为0。

setTimeout(f)
// 等同于
setTimeout(f, 0)

除了前两个参数， setTimeout 还允许更多的参数。它们将依次传入推迟执行的函数（回调函数）。

setTimeout(function (a,b) {
  console.log(a + b);
}, 1000, 1, 1);

上面代码中， setTimeout 共有4个参数。最后那两个参数，将在1000毫秒之后回调函数执行时，作为回调函数的参数。

还有一个需要注意的地方，如果回调函数是对象的方法，那么 setTimeout 使得方法内部的 this 关键字指向全局环境，而不是定义时所在的那个对象。

var x = 1;
var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
setTimeout(obj.y, 1000) // 1

上面代码输出的是1，而不是2。因为当 obj.y 在1000毫秒后运行时， this 所指向的已经不是 obj 了，而是全局环境。

为了防止出现这个问题，一种解决方法是将 obj.y 放入一个函数。

var x = 1;
var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
setTimeout(function () {
  obj.y();
}, 1000);

上面代码中， obj.y 放在一个匿名函数之中，这使得 obj.y 在 obj 的作用域执行，而不是在全局作用域内执行，所以能够显示正确的值。

另一种解决方法是，使用 bind 方法，将 obj.y 这个方法绑定在 obj 上面。

var x = 1;
var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
setTimeout(obj.y.bind(obj), 1000)

setInterval() #

setInterval 函数的用法与 setTimeout 完全一致，区别仅仅在于 setInterval 指定某个任务每隔一段时间就执行一次，也就是无限次的定时执行。

var i = 1
var timer = setInterval(function() {
  console.log(2);
}, 1000)

上面代码中，每隔1000毫秒就输出一个2，会无限运行下去，直到关闭当前窗口。

与 setTimeout 一样，除了前两个参数， setInterval 方法还可以接受更多的参数，它们会传入回调函数。

下面是一个通过 setInterval 方法实现网页动画的例子。

var div = document.getElementById('someDiv');
var opacity = 1;
var fader = setInterval(function() {
  opacity -= 0.1;
  if (opacity >= 0) {
    div.style.opacity = opacity;
  } else {
    clearInterval(fader);
}, 100);

上面代码每隔100毫秒，设置一次 div 元素的透明度，直至其完全透明为止。

setInterval 的一个常见用途是实现轮询。下面是一个轮询 URL 的 Hash 值是否发生变化的例子。

var hash = window.location.hash;
var hashWatcher = setInterval(function() {
  if (window.location.hash != hash) {
    updatePage();
}, 1000);

setInterval 指定的是“开始执行”之间的间隔，并不考虑每次任务执行本身所消耗的时间。因此实际上，两次执行之间的间隔会小于指定的时间。比如， setInterval 指定每 100ms 执行一次，每次执行需要 5ms，那么第一次执行结束后95毫秒，第二次执行就会开始。如果某次执行耗时特别长，比如需要105毫秒，那么它结束后，下一次执行就会立即开始。

为了确保两次执行之间有固定的间隔，可以不用 setInterval ，而是每次执行结束后，使用 setTimeout 指定下一次执行的具体时间。

var i = 1;
var timer = setTimeout(function f() {
  // ...
  timer = setTimeout(f, 2000);
}, 2000);

上面代码可以确保，下一次执行总是在本次执行结束之后的2000毫秒开始。

clearTimeout()，clearInterval() #

setTimeout 和 setInterval 函数，都返回一个整数值，表示计数器编号。将该整数传入 clearTimeout 和 clearInterval 函数，就可以取消对应的定时器。

var id1 = setTimeout(f, 1000);
var id2 = setInterval(f, 1000);
clearTimeout(id1);
clearInterval(id2);

上面代码中，回调函数 f 不会再执行了，因为两个定时器都被取消了。

setTimeout 和 setInterval 返回的整数值是连续的，也就是说，第二个 setTimeout 方法返回的整数值，将比第一个的整数值大1。

function f() {}
setTimeout(f, 1000) // 10
setTimeout(f, 1000) // 11
setTimeout(f, 1000) // 12

上面代码中，连续调用三次 setTimeout ，返回值都比上一次大了1。

利用这一点，可以写一个函数，取消当前所有的 setTimeout 定时器。

(function() {
  // 每轮事件循环检查一次
  var gid = setInterval(clearAllTimeouts, 0);
  function clearAllTimeouts() {
    var id = setTimeout(function() {}, 0);
    while (id > 0) {
      if (id !== gid) {
        clearTimeout(id);
      id--;
})();

上面代码中，先调用 setTimeout ，得到一个计算器编号，然后把编号比它小的计数器全部取消。

实例：debounce 函数 #

有时，我们不希望回调函数被频繁调用。比如，用户填入网页输入框的内容，希望通过 Ajax 方法传回服务器，jQuery 的写法如下。

$('textarea').on('keydown', ajaxAction);

这样写有一个很大的缺点，就是如果用户连续击键，就会连续触发 keydown 事件，造成大量的 Ajax 通信。这是不必要的，而且很可能产生性能问题。正确的做法应该是，设置一个门槛值，表示两次 Ajax 通信的最小间隔时间。如果在间隔时间内，发生新的 keydown 事件，则不触发 Ajax 通信，并且重新开始计时。如果过了指定时间，没有发生新的 keydown 事件，再将数据发送出去。

这种做法叫做 debounce（防抖动）。假定两次 Ajax 通信的间隔不得小于2500毫秒，上面的代码可以改写成下面这样。

$('textarea').on('keydown', debounce(ajaxAction, 2500));
function debounce(fn, delay){
  var timer = null; // 声明计时器
  return function() {
    var context = this;
    var args = arguments;
    clearTimeout(timer);
    timer = setTimeout(function () {
      fn.apply(context, args);
    }, delay);

上面代码中，只要在2500毫秒之内，用户再次击键，就会取消上一次的定时器，然后再新建一个定时器。这样就保证了回调函数之间的调用间隔，至少是2500毫秒。

运行机制 #

setTimeout 和 setInterval 的运行机制，是将指定的代码移出本轮事件循环，等到下一轮事件循环，再检查是否到了指定时间。如果到了，就执行对应的代码；如果不到，就继续等待。

这意味着， setTimeout 和 setInterval 指定的回调函数，必须等到本轮事件循环的所有同步任务都执行完，才会开始执行。由于前面的任务到底需要多少时间执行完，是不确定的，所以没有办法保证， setTimeout 和 setInterval 指定的任务，一定会按照预定时间执行。

setTimeout(someTask, 100);
veryLongTask();

上面代码的 setTimeout ，指定100毫秒以后运行一个任务。但是，如果后面的 veryLongTask 函数（同步任务）运行时间非常长，过了100毫秒还无法结束，那么被推迟运行的 someTask 就只有等着，等到 veryLongTask 运行结束，才轮到它执行。

再看一个 setInterval 的例子。

setInterval(function () {
  console.log(2);
}, 1000);
sleep(3000);
function sleep(ms) {
  var start = Date.now();
  while ((Date.now() - start) < ms) {

上面代码中， setInterval 要求每隔1000毫秒，就输出一个2。但是，紧接着的 sleep 语句需要3000毫秒才能完成，那么 setInterval 就必须推迟到3000毫秒之后才开始生效。注意，生效后 setInterval 不会产生累积效应，即不会一下子输出三个2，而是只会输出一个2。

setTimeout(f, 0) #

含义 #

setTimeout 的作用是将代码推迟到指定时间执行，如果指定时间为 0 ，即 setTimeout(f, 0) ，那么会立刻执行吗？

答案是不会。因为上一节说过，必须要等到当前脚本的同步任务，全部处理完以后，才会执行 setTimeout 指定的回调函数 f 。也就是说， setTimeout(f, 0) 会在下一轮事件循环一开始就执行。

setTimeout(function () {
  console.log(1);
}, 0);
console.log(2);

上面代码先输出 2 ，再输出 1 。因为 2 是同步任务，在本轮事件循环执行，而 1 是下一轮事件循环执行。

总之， setTimeout(f, 0) 这种写法的目的是，尽可能早地执行 f ，但是并不能保证立刻就执行 f 。

实际上， setTimeout(f, 0) 不会真的在0毫秒之后运行，不同的浏览器有不同的实现。以 Edge 浏览器为例，会等到4毫秒之后运行。如果电脑正在使用电池供电，会等到16毫秒之后运行；如果网页不在当前 Tab 页，会推迟到1000毫秒（1秒）之后运行。这样是为了节省系统资源。

应用 #

setTimeout(f, 0) 有几个非常重要的用途。它的一大应用是，可以调整事件的发生顺序。比如，网页开发中，某个事件先发生在子元素，然后冒泡到父元素，即子元素的事件回调函数，会早于父元素的事件回调函数触发。如果，想让父元素的事件回调函数先发生，就要用到 setTimeout(f, 0) 。

// HTML 代码如下
// <input type="button" id="myButton" value="click">
var input = document.getElementById('myButton');
input.onclick = function A() {
  setTimeout(function B() {
    input.value +=' input';
  }, 0)
document.body.onclick = function C() {
  input.value += ' body'

上面代码在点击按钮后，先触发回调函数 A ，然后触发函数 C 。函数 A 中， setTimeout 将函数 B 推迟到下一轮事件循环执行，这样就起到了，先触发父元素的回调函数 C 的目的了。

另一个应用是，用户自定义的回调函数，通常在浏览器的默认动作之前触发。比如，用户在输入框输入文本， keypress 事件会在浏览器接收文本之前触发。因此，下面的回调函数是达不到目的的。

// HTML 代码如下
// <input type="text" id="input-box">
document.getElementById('input-box').onkeypress = function (event) {
  this.value = this.value.toUpperCase();

上面代码想在用户每次输入文本后，立即将字符转为大写。但是实际上，它只能将本次输入前的字符转为大写，因为浏览器此时还没接收到新的文本，所以 this.value 取不到最新输入的那个字符。只有用 setTimeout 改写，上面的代码才能发挥作用。

document.getElementById('input-box').onkeypress = function() {
  var self = this;
  setTimeout(function() {
    self.value = self.value.toUpperCase();
  }, 0);

上面代码将代码放入 setTimeout 之中，就能使得它在浏览器接收到文本之后触发。

由于 setTimeout(f, 0) 实际上意味着，将任务放到浏览器最早可得的空闲时段执行，所以那些计算量大、耗时长的任务，常常会被放到几个小部分，分别放到 setTimeout(f, 0) 里面执行。

var div = document.getElementsByTagName('div')[0];
// 写法一
for (var i = 0xA00000; i < 0xFFFFFF; i++) {
  div.style.backgroundColor = '#' + i.toString(16);
// 写法二
var timer;
var i=0x100000;
function func() {
  timer = setTimeout(func, 0);