這篇文章主要介紹了深入理解JavaScript定時機制,對於學習JavaScript有一定的幫助,有興趣的小夥伴們可以參考一下。
本文介紹了JavaScript定時機制,要理解JavaScript的定時機制,就要知道JavaScript的運作機制。
首先聲明,JavaScript是單執行緒執行(JavaScript引擎執行緒)事件驅動程式。
一、瀏覽器中有多個執行緒
一個瀏覽器中包含的最基本的執行緒:
1、JavaScript引擎執行緒。
2、計時器線程,setInterval和setTimeout會觸發這個線程。
3、瀏覽器事件觸發線程,這個線程會觸發onclick、onmousemove和其它瀏覽器事件。
4、介面渲染線程,負責渲染瀏覽器介面HTML元素。注意:在JavaScript引擎執行腳本期間,介面渲染執行緒都是處於掛起狀態的。也就是說使用JavaScript對介面中的節點進行操作時,並不會立即體現出來,要等到JavaScript引擎執行緒空閒時,才會體現出來。 (這個最後說)
5、HTTP請求執行緒(Ajax請求也在其中)。
以上這些執行緒在瀏覽器核心的控制下,相互配合,完成工作(具體我也不知道)。
二、任務佇列
我們知道JavaScript是單執行緒的,所有JavaScript程式碼都在JavaScript引擎執行緒中執行。阮一峰老師的文章中叫這個線程為主線程,就是執行棧。 (以下內容也主要是根據阮一峰老師的文章理解總結。)
這些JavaScript程式碼我們可以把他們看成一個個的任務,這些任務有同步任務和非同步任務之分。同步任務(例如變數賦值語句,alert語句,函數聲明語句等等)直接在主執行緒上依序執行,非同步任務(例如瀏覽器事件觸發執行緒觸發的各種各樣的事件,使用Ajax返回的伺服器回應等等)依照時間先後順序在任務佇列(也可以稱為事件佇列、訊息佇列)中排隊,等待被執行。只要主執行緒上的任務執行完了,就會去檢查任務佇列,看有沒有排隊等待的任務,有就讓排隊的任務進入主執行緒執行。
例如下面的例子:
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="utf-8"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <title>定时机制</title> <style type="text/css"> body{ margin: 0; padding: 0; position: relative; height: 600px; } #test{ height: 30px; width: 30px; position: absolute; left: 0; top: 100px; background-color: pink; } </style> </head> <body> <p id="test"> </p> <script> var pro = document.getElementById('test'); pro.onclick = function() { alert('我没有立即被执行。'); }; function test() { a = new Date(); var b=0; for(var i=0;i<3000000000;i++) { b++; } c = new Date(); console.log(c-a); } test(); </script> </body> </html>
在這個例子中test()函數執行完大概要8~9秒,所以當我們打開這個頁面,在8秒之前點擊粉紅色方塊,不會立即彈出提示框,要等到8秒之後才彈出,而且8秒之前點擊幾次粉紅色框,8秒之後就彈出幾次。
我們開啟這個頁面時,主執行緒先宣告函數test,再宣告變數pro,然後把p節點賦值給pro,然後給p節點加入click事件,並指定回呼函數(掛起),然後呼叫test函數,執行其中的程式碼。在test函數中的程式碼執行期間,我們點擊了p節點,瀏覽器事件觸發線程偵測到這個事件,就把這個事件放在了任務佇列中,以便主執行緒上的任務(這裡是test函數)執行完後,檢查任務佇列時發現這個事件並執行對應的回呼函數。如果我們多次點擊,這些多次觸發的事件就按觸發時間的先後在任務佇列中排隊(可以再給另一個元素添加點擊事件,交替點擊不同的元素來驗證)。
以下是總結的任務的運作機制:
非同步執行的運作機制如下。 (同步執行也是如此,因為它可以被視為沒有非同步任務的非同步執行。)
1、所有同步任務都在主執行緒上執行,形成一個執行堆疊(execution context stack)。
2、主執行緒之外,還存在一個"任務佇列"(task queue)。只要非同步任務有了運行結果,就在"任務隊列"之中放置一個事件。
3、一旦"執行堆疊"中的所有同步任務執行完畢,系統就會讀取"任務佇列",看看裡面有哪些事件。那些對應的非同步任務,於是結束等待狀態,進入執行棧,開始執行。
4、主執行緒不斷重複上面的第三步。
三、事件和回呼函數
我們在給DOM元素指定事件時,都會指定一個回呼函數,以便事件真的發生時執行對應的程式碼。
主執行緒中事件的回呼函數會被掛起,如果任務佇列中有正在排隊的對應的事件,當主執行緒偵測到時就會執行對應的回呼函數。我們也可以說主執行緒執行非同步任務,就是在執行對應的回呼函數。
四、事件循環
主執行緒檢查任務佇列中事件的過程是循環不斷的,因此我們可以畫一個事件循環的圖:
上图中主线程产生堆和执行栈,栈中的任务执行完毕后,主线程检查任务队列中由其他线程传入的发生过的事件,检测到排在最前面的事件,就从挂起的回调函数中找出与该事件对应的回调函数,然后在执行栈中执行,这个过程一直重复。
五、定时器
结合以上知识,下面探讨JavaScript中的定时器:setTimeout()和setInterval()。
setTimeout(func, t)是超时调用,间隔一段时间后调用函数。这个过程在事件循环中的过程如下(我的理解):
主线程执行完setTimeout(func, t);语句后,把回调函数func挂起,同时定时器线程开始计时,当计时等于t时,相当于发生了一个事件,这个事件传入任务队列(结束计时,只计时一次),当主线程中的任务执行完后,主线程检查任务队列发现了这个事件,就执行挂起的回调函数func。我们指定的时间间隔t只是参考值,真正的时间间隔取决于执行完setTimeout(func, t);语句后的代码所花费的时间,而且是只大不小。(即使我们把t设为0,也要经历这个过程)。
setInterval(func, t)是间歇调用,每隔一段时间后调用函数。这个过程在事件循环中的过程与上面的类似,但又有所不同。
setTimeout()是经过时间t后定时器线程在任务队列中添加一个事件(注意是一个),而setInterval()是每经过时间t(一直在计时,除非清除间歇调用)后定时器线程在任务队列中添加一个事件,而不管之前添加的事件有没有被主线程检测到并执行。(实际上浏览器是比较智能的,浏览器在处理setInterval的时候,如果发现已任务队列中已经有排队的同一ID的setInterval的间歇调用事件,就直接把新来的事件 Kill 掉。也就是说任务队列中一次只能存在一个来自同一ID的间歇调用的事件。)
举个例子,假如执行完setInterval(func, t);后的代码要花费2t的时间,当2t时间过后,主线程从任务队列中检测到定时器线程传入的第一个间歇调用事件,func开始执行。当第一次的func执行完毕后,第二次的间歇调用事件早已传入任务队列,主线程马上检测到第二次的间歇调用事件,func函数又立即执行。这种情况下func函数的两次执行是连续发生的,中间没有时间间隔。
下面是个例子:
function test() { a = new Date(); var b=0; for(var i=0;i<3000000000;i++) { b++; } c = new Date(); console.log(c-a); } function test2() { var d = new Date().valueOf(); //var e = d-a; console.log('我被调用的时刻是:'+d+'ms'); //alert(1); } setInterval(test2,3000); test();
结果:
为什么8.6秒过后没有输出两个一样的时刻,原因在上面的内容中可以找到。
执行例子中的for循环花费了8601ms,在执行for循环的过程中队列中只有一个间歇调用事件在排队(原因如上所述),当8601ms过后,第一个间歇调用事件进入主线程,对于这个例子来说此时任务队列空了,可以再次传入间歇调用事件了,所以1477462632228ms这个时刻第二次间歇调用事件(实际上应该是第三次)传入任务队列,由于主线程的执行栈已经空了,所以主线程立即把对应的回调函数拿来执行,第二次调用与第一次调用之间仅仅间隔了320ms(其实8601+320=8920,差不多就等于9秒了)。我们看到第三次调用已经恢复正常了,因为此时主线程中已经没有其他代码了,只有一个任务,就是隔一段时间执行一次间歇调用的回调函数。
用setTimeout()实现间歇调用的例子:
function test() { a = new Date(); var b=0; for(var i=0;i<3000000000;i++) { b++; } c = new Date(); console.log(c-a); } function test2(){ var d = new Date().valueOf(); console.log('我被调用的时刻是:'+d+'ms'); setTimeout(test2,3000); } setTimeout(test2,3000); test();
结果:
每两次调用的时间间隔基本上是相同。想想为什么?
再看一个例子:
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="utf-8"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <title>Flex布局练习</title> <style type="text/css"> body{ margin: 0; padding: 0; position: relative; height: 600px; } #test{ height: 30px; width: 30px; position: absolute; left: 0; top: 100px; background-color: pink; } </style> </head> <body> <p id="test"> </p> <script> var p = document.createElement('p'); p.style.width = '50px'; p.style.height = '50px'; p.style.border = '1px solid black'; document.body.appendChild(p); alert('ok'); </script> </body> </html>
这个例子的结果是提示框先弹出,然后黑色边框的p元素才出现在页面中。原因很简单,就一句话:
在JavaScript引擎运行脚本期间,界面渲染线程都是处于挂起状态的。也就是说当使用JavaScript对界面中的节点进行操作时,并不会立即体现出来,要等到JavaScript引擎线程空闲时,才会体现出来。
上面是我整理给大家的,希望今后会对大家有帮助。
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