setInterval 和 setTimeout 是如何工作的？

Posted 2023-02-22

【中文标题】setInterval 和 setTimeout 是如何工作的？

【英文标题】：How does setInterval and setTimeout work?

【发布时间】：2014-03-29 20:39:34

【问题描述】：

我的处境很尴尬，

我使用纯 javascript 已经将近 3 年了，我知道 JavaScript 是单线程语言， 并且您可以使用setInterval 和setTimeout 函数模拟异步执行，

但是当我想到它们如何工作时，我无法清楚地理解它。 那么这些函数是如何影响执行上下文的呢？

我想在特定时间只运行一部分代码，然后切换到 另一部分。如果是这样，那么会有很多setInterval 或setTimeout 调用会影响性能吗？

【问题讨论】：

当然。如果你这样做while(true);，那么超时和间隔将永远不会运行。

您放置的每一段代码都会影响性能，更重要的是间隔和超时，因为您正在使浏览器不断处理以减少变量。所以如果你有很多，你的页面会运行得很慢

他们只推迟执行，直到所有其他代码都执行完毕并且线程空闲，他们不创建新线程。

想象一个按执行时间排序的任务队列。如果执行时间

【参考方案1】：

Javascript 是单线程的，但浏览器不是。

有 1 个堆栈用于执行函数和语句。 有 1 个队列，其中函数排队等待执行。 有一些 Web API 可以在特定时间保存函数，在事件表中的 setTimeout 和 setInterval 中定义。

当 javascript 引擎逐行执行 js 文件时，如果它找到一行作为语句或函数调用，则将其加载到堆栈上并执行，但如果是 setTimeout 或 setInterval 调用， 然后与 setTimeout 或 setInterval 关联的函数处理程序由 TIME API（浏览器的 Web API 之一）取出并保留该时间。

时间结束后，Time Api 将该函数置于执行队列的末尾。

现在该函数的执行取决于队列中的其他函数调用。

注意：这个函数调用是在窗口对象上调用的。

setTimeout(function () console.log(this), 300)

窗口postMessage：ƒ，模糊：ƒ，焦点：ƒ，关闭：ƒ，帧：窗口，...

【参考方案2】：

就我的经验而言，如果您要使用 setTimeout()，该函数将始终被延迟（我的意思是稍后执行）或在未“超时”的进一步代码之后执行。即使使用延迟 = 0 且由事件循环引起的函数也可能发生这种情况。

请看下面的例子：

setTimeout(function() 
    console.log('Second');
, 0)

console.log('First');

【参考方案3】：

JavaScript 是一种单线程脚本语言，因此它可以一次执行一段代码（由于其单线程性质），这些代码块中的每一个都“阻塞”了其他异步事件的进程。这意味着当异步事件发生时（如鼠标单击、计时器触发或 XMLHttpRequest 完成），它会排队等待稍后执行。

setTimeout() 当您使用 setTimeout() 时，它只会在轮到它进入队列时执行，如果（setTimeout 的）较早事件由于某种原因而阻塞，setTimeout 可能会比 setTimeout() 函数中的指定时间延迟。在 setTimeout 回调函数执行过程中，如果发生任何事件（例如点击事件），将排队等待稍后执行。

setTimeout(function()
  /* Some long block of code... */
  setTimeout(arguments.callee, 10);
, 10);

setInterval(function()
  /* Some long block of code... */
, 10);

setInterval()

与 setTimeout 类似，但不断调用该函数（带有 每次都延迟）直到被取消。

setTimeout 代码在 先前的回调执行（它可能最终会更多，但永远不会 less) 而 setInterval 将尝试执行回调 无论上次回调何时执行，每 10 毫秒一次。

如果定时器被阻止立即执行，它将被延迟 直到下一个可能的执行点（这将比 所需的延迟）。间隔可以无延迟地连续执行 如果它们需要足够长的时间来执行（超过指定的时间 延迟）。

【参考方案4】：

setTimeout / setInterval 在 JavaScript 中的工作原理

浏览器具有用于 Timer 功能的 API，就像用于事件 ex 的 API。

'点击'

'滚动'

假设您的应用程序中有以下代码

function listener()
    ...


setTimeout(listener, 300)

function foo()
    for(var i = 0; i < 10000; i++)
        console.log(i)
    


foo()

此时，根据我们在调用堆栈上方编写的代码，我们将如下所示

调用堆栈 -> foo

让我们假设 foo 需要 1 秒来完成它的执行，因为我们已经在我们的代码中定义了 1 个超时并且我们在“foo”完成它的执行之前运行它，即在 300 毫秒

然后会发生什么？

javascript 会停止执行 foo 并开始执行 setTimeout 吗？

否

我们已经知道 javascript 是单线程的，所以它必须在继续之前完成 foo 的执行，但是浏览器如何确保在执行 foo 之后“setTimeout”将执行？

这里 javascript 魔法出现了

当 300 毫秒到期时，浏览器“Timer API”启动并将超时处理程序放入“消息队列”

此时上图中的“消息队列”将如下所示

消息队列 -> setTimout:listner

还有

调用堆栈 -> foo

当“调用堆栈”变为空时，即 foo 完成它的执行，如图所示的“事件循环”将从消息队列中获取消息并将其推送到堆栈中

“事件循环”的唯一工作是当“调用堆栈”为空并且“消息队列”中有条目时，然后将消息从“消息队列”中出列并将其推送到“调用堆栈”中

此时上图中的消息队列将如下所示

消息队列->

还有

调用堆栈 -> 监听器

这就是 setTimeout 和 setInterval 的工作方式，即使我们在 setTimeout 中指定 300 毫秒，它也会在“foo”完成它的执行后执行，在这种情况下，即 1 秒后。 这就是为什么在 setTimeout/setInterval 中指定的计时器表示 "Minimum Time" 延迟函数执行的原因。

【讨论】：

目前尚不清楚在对网页进行 settimeout 调用时有什么开销，但没有其他任何事情发生。事件循环是运行还是等待事件？计时线程是否循环运行？是否有任何 cpu 负载？

【参考方案5】：

Javascript 是单线程的，但浏览器不是。浏览器至少有三个线程：Javascript引擎线程、UI线程和定时线程，其中setTimeout和setInterval的定时由定时线程完成。

当调用setTimeout 或setInterval 时，浏览器中的定时器线程开始倒计时，当时间到时将回调函数放入javascript 线程的执行堆栈中。在堆栈中它上面的其他函数完成之前，不会执行回调函数。所以如果超时还有其他耗时的函数在执行，setTimeout的回调将无法及时完成。

【讨论】：

虽然浏览器有多个线程，但是setInterval的调度与脚本相同

“回调函数在堆栈中它上面的其他函数完成之前不会执行。”。我想这不是真的。请检查小提琴jsfiddle.net/er_markar/ycjc77xa

让我困惑的是，定时器线程将操作放在执行队列上是不是不安全，因为它与管理队列的线程不在同一个线程上。除非计时器线程可以以某种方式暂停事件线程，否则这不会导致队列处于不一致状态吗？

@SunilGarg 你的小提琴不正确。应该 setTimeout(alert, 3000) 按照您的假设工作。执行 setTimeout(alert(), 3000) 会首先评估 alert()，然后将 alert() 的结果传递给 setTimeout

计时线程到底是做什么的？是检查系统时间的循环吗？