javascript 定时器工作原理

说到 javascript 中的定时器，我们肯定会想到 setTimeout() 和 setInterval() 这两个函数。本文将从 事件循环（Event Loop） 的角度来分析两者的工作原理和区别。

setTimeout()

MDN对 setTimeout 的定义为：

在指定的延迟时间之后调用一个函数或执行一个代码片段。

语法

setTimeout 的语法非常简单，第一个参数为回调函数，第二个参数为延时的时间。函数返回一个数值类型的ID唯一标示符，此ID可以用作 clearTimeout 的参数来取消定时器：

1	var timeoutID = window.setTimeout(code, delay);

IE0+ 还支持回调参数的传入：

1	var timeoutID = window.setTimeout(func, delay, [param1, param2, ...]);

setInterval()

MDN 对 setInterval 的定义为：

周期性地调用一个函数(function)或者执行一段代码。

由于 setInterval 和 setTimeout 的用法一样，所以这里不再列出。

对第二个参数（delay）的说明

由于javascript 的事件循环机制，导致第二个参数并不代表延迟delay毫秒之后立即执行回调函数，而是尝试将回调函数加入到事件队列。实际上，setTimeout 和 setInterval 在这一点上处理又存在区别：

setTimeout：延时delay毫秒之后，啥也不管，直接将回调函数加入事件队列。
setInterval: 延时delay毫秒之后，先看看事件队列中是否存在还没有执行的回调函数（setInterval的回调函数），如果存在，就不要再往事件队列里加入回调函数了。

所以，当我们的代码中存在耗时的任务时，定时器并不会表现的如我们所想的那样。

通过一个例子来理解

下面的代码，本来希望能够在 100ms 和 200ms 的时候（也就是刚好等待 100ms）调用回调函数：

var timerStart1 = now();
setTimeout(function () {
  console.log('第一个setTimeout回调执行等待时间：', now() - timerStart1);

  var timerStart2 = now();
  setTimeout(function () {
    console.log('第二个setTimeout回调执行等待时间：', now() - timerStart2);
  }, 100);
}, 100);
// 输出：
// 第一个setTimeout回调执行等待时间： 106
// 第二个setTimeout回调执行等待时间： 107

这样的结果看上去正是我们所想的那样，但是一旦我们在代码中加入了耗时的任务时候，结果就不像我们所期望的那样了：

var timerStart1 = now();
setTimeout(function () {
  console.log('第一个setTimeout回调执行等待时间：', now() - timerStart1);

  var timerStart2 = now();
  setTimeout(function () {
    console.log('第二个setTimeout回调执行等待时间：', now() - timerStart2);
  }, 100);

  heavyTask();  // 耗时任务
}, 100);

var loopStart = now();
heavyTask(); // 耗时任务
console.log('heavyTask耗费时间：', now() - loopStart);

function heavyTask() {
  var s = now();
  while(now() - s < 1000) {
  }
}

function now () {
  return new Date();
}
// 输出：
// heavyTask耗费时间： 1015
// 第一个setTimeout回调执行等待时间： 1018
// 第二个setTimeout回调执行等待时间： 1000

两个 setTimeout 的等待事件由于耗时任务的存在不再是 100ms 了！我们来描述一下事情的经过：

首先，第一个耗时任务（heavyTask()）开始执行，它需要大约 1000ms 才能执行完毕。
从耗时任务开始执行，过了 100ms，第一个 setTimeout 的回调函数期望执行，于是被加入到事件队列，但是此时前面的耗时任务还没执行完，所以它只能在队列中等待，直到耗时任务执行完毕它才开始执行，所以结果中我们开的看到的是： 第一个setTimeout回调执行等待时间： 1018。
第一个 setTimeout 回调一执行，又开启了第二个 setTimeout，这个定时器也是期望延时 100ms 之后能够执行它的回调函数。但是，在第一个 setTimeout 又存在一个耗时任务，所有它的剧情跟第一个定时器一样，也等待了 1000ms 才开始执行。

可以用下面的图来概括：

再来看 setInterval 的一个例子：

var intervalStart = now();
setInterval(function () {
  console.log('interval距定义定时器的时间：', now() - loopStart);
}, 100);

var loopStart = now();
heavyTask();
console.log('heavyTask耗费时间：', now() - loopStart);

function heavyTask() {
  var s = now();
  while(now() - s < 1000) {
  }
}

function now () {
  return new Date();
}
// 输出：
// heavyTask耗费时间： 1013
// interval距定义定时器的时间： 1016
// interval距定义定时器的时间： 1123
// interval距定义定时器的时间： 1224

上面这段代码，我们期望每隔 100ms 就打出一条日志。相对于 setTimeout 的区别， setInterval 在准备把回调函数加入到事件队列的时候，会判断队列中是否还有未执行的回调，如果有的话，它就不会再往队列中添加回调函数。不然，会出现多个回调同时执行的情况。

可以用下面的图来概括：

总结

上面对javascript定时器执行原理进行了简要的分析，希望能够帮助我们更深入的理解javascript。文中有描述不当的地方可以在评论中指出。

文章地址：http://blog.mcbird.cn/2015/09/18/javascript-timers/