先从一个面试题开始:
JavaScript 面试题:setTimeout 和 setInterval 的源代码是在哪里实现的? (不能百度和谷歌 )
在继续往下看之前,请先在你的头脑中回答问题
你的答案可能会是 V8(或其他VM),但很遗憾,这是错的。尽管 “JavaScript Timers” 的应用很广泛,但是 setTimeout
和 setInterval
之类的函数并不是 ECMAScript 规范或任何一种 JavaScript 引擎实现的一部分。Timer 函数是由浏览器实现的,不同浏览器的实现方式会有所不同。同时 Timer 也是由 Node.js 运行时本身实现的。
在浏览器中,主要的计时器函数是 Window
接口的一部分,这个接口还有一些其他函数和对象。该接口使其所有元素在主 JavaScript 作用域内全局可用。这就是为什么你可以直接在浏览器的控制台中执行 setTimeout
的原因。
在 Node 中,计时器是 global
对象的一部分,该对象的行为类似于浏览器的 window
。你可以在 Node 的源代码中找到它的实现。
有些人可能认为这个面试题不咋样,但是我认为你应该了解这个,因为如果你不了解这一点,则可能表明你并不完全了解 V8(及其他VM)是如何与浏览器和 Node 交互的。
以下是一些关于计时器函数的例子和编码挑战的练习:
定时器函数是高阶函数,可用于延迟或重复其他函数的执行(它们作为第一个参数)。
以下是延迟执行的例子:
// example1.js setTimeout( () => { console.log('Hello after 4 seconds'); }, 4 * 1000 );
本例用 setTimeout
将 console.log
的输出延迟4秒。 setTimeout
的第二个参数是延迟时间(以毫秒为单位)。这就是为什么要用 4 乘以 1000 的原因。
setTimeout
的第一个参数是你想要延迟执行的函数。
如果用 node
命令执行 example1.js
文件,Node 会暂停 4。秒钟,然后输出一行消息,之后退出。
注意,setTimeout
的第一个参数只是一个函数引用。也可以不像 example1.js
那样使用内联函数。下面是不用内联函数的相同功能的代码:
const func = () => { console.log('Hello after 4 seconds'); }; setTimeout(func, 4 * 1000);
如果要让用 setTimeout
延迟执行的函数接受参数,可以将 setTimeout
本身其余的参数用于将参数值传递给所延迟的函数。
// 函数: func(arg1, arg2, arg3, ...) // 可以用: setTimeout(func, delay, arg1, arg2, arg3, ...)
这是一个例子:
// example2.js const rocks = who => { console.log(who + ' rocks'); }; setTimeout(rocks, 2 * 1000, 'Node.js');
上面的 rocks
函数延迟了 2 秒,它接受参数 who
,而 setTimeout
调用将值 “Node.js” 用于 who
参数。
用 node
命令执行 example2.js
将会在 2 秒钟后打印出 “Node.js rocks”。
现在用你在前面所学到的关于 setTimeout
的知识,在要求的延迟时间后输出以下 2 条内容。
要求:
你只能定义一个函数,这其中包括内联函数。这意味着你所有的 setTimeout
调用将必须使用完全相同的函数。
这是我的方法:
// solution1.js const theOneFunc = delay => { console.log('Hello after ' + delay + ' seconds'); }; setTimeout(theOneFunc, 4 * 1000, 4); setTimeout(theOneFunc, 8 * 1000, 8);
我已经使 theOneFunc
接收了一个 delay
参数,并在输出的消息中使用了 delay
参数的值。这样该函数可以根据传递给它的延迟值来输出不同的消息。
然后,我在两个 setTimeout
调用中使用了 theOneFunc
,一个在 4 秒后触发,另一个在 8 秒后触发。这两个setTimeout
调用都用到了第三个参数来表示 theOneFunc
的 delay
参数。
最后用 node
命令执行 solution1.js
文件,第一条消息输出在 4 秒钟后,第二条消息在 8 秒钟后。
如果要求你一直每隔 4 秒钟输出一条消息怎么办?
尽管你可以将 setTimeout
放入循环中,但是计时器 API也提供了 setInterval
函数,这能够满足一直做某件事的要求。
下面是 setInterval
的例子:
// example3.js setInterval( () => console.log('Hello every 3 seconds'), 3000 );
本例将会每 3 秒输出一次消息。用 node
命令执行 example3.js
将会使 Node 一直输出这个消息,直到你用 CTRL + C 终止进程为止。
因为调用计时器函数会实现计划一个动作,所以该动作也可以在执行之前取消。
调用 setTimeout
会返回一个计时器 ID,可以把计时器 ID 当做参数传给 clearTimeout
函数来取消它。下面一个例子:
// example4.js const timerId = setTimeout( () => console.log('你看不到这行输出!'), 0 ); clearTimeout(timerId);
这个简单的计时器应该在 0
毫秒后被触发(使其立即生效),但实际上并不会,因为此时我们正在获取 timerId
值,并在调用 clearTimeout
之后立即将其取消。
用 node
命令执行 example4.js
时,Node 不会输出任何内容,而程序将会退出。
顺便说一句,在 Node.js 中,还有另一种方法对 0
ms 进行 setTimeout
。 Node.js 计时器 API 还有一个名为 setImmediate
的函数,它与前面 0
毫秒的 setTimeout
基本上相同,但是不用指定延迟时间:
setImmediate( () => console.log('我等效于 0 毫秒的 setTimeout'), );
setImmediate
函数并非在所有浏览器中都可用。千万不要用在前端代码中。
和 clearTimeout
类似,还有一个 clearInterval
函数,除了对 setInerval
的调用外,它们的功能相同,而且也有 clearImmediate
的调用。
在上一个例子中,你可能注意到了,如果用 setTimeout
在 0
毫秒之后执行某个操作,并不意味着会马上执行它(在 setTimeout
这一行之后),而是在脚本中的所有其他内容( clearTimeout
这一行)之后才会执行它的调用。
// example5.js setTimeout( () => console.log('Hello after 0.5 seconds. MAYBE!'), 500, ); for (let i = 0; i < 1e10; i++) { // 同步阻塞 }
在这个例子中定义了计时器之后,我们立即通过一个大的 for
循环来阻塞运行。 1e10
的意思是 1 前面有 10 个零,所以这个循环是 100 亿次循环(基本上模拟了繁忙的 CPU)。在循环时 Node 无法执行任何操作。
当然,这在实际开发中非常糟糕,但是它能帮你了解 setTimeout
延迟是无法保证马上就开始的事实。 500
ms 表示最小延迟为 500
ms。实际上,这段脚本将会执行很长的时间。它必须先等待阻塞循环才能开始。
编写一段脚本,每秒输出一次消息 “Hello World”,但仅输出 5 次。 5 次后,脚本应输出消息 “Done” 并退出。
要求:不能用 setTimeout
。
提示:你需要一个计数器。
这是我的方法:
let counter = 0; const intervalId = setInterval(() => { console.log('Hello World'); counter += 1;if (counter === 5) { console.log('Done'); clearInterval(intervalId); } }, 1000);
把 counter
的值初始化为 0
,然后通过 setInterval
得到其 ID。
延迟函数将输出消息并使计数器加 1。在函数内部的 if
语句中检查现在是否已经输出 5 次了,如果是的话,则输出“Done”并用 intervalId
常数清理。间隔延迟为 1000
毫秒。
当在常规函数中使用 JavaScript 的 this
关键字时,如下所示:
function whoCalledMe() { console.log('Caller is', this); }
在关键字 this
中的值将代表函数的调用者。如果你在 Node REPL 内定义以上函数,则调用方将是 global
对象。如果在浏览器的控制台中定义函数,则调用方将是 window
对象。
下面把函数定义为对象的属性,这样可以看的更加清楚:
const obj = { id: '42', whoCalledMe() { console.log('Caller is', this); } }; // 现在,函数引用为:obj.whoCallMe
现在,当你直接用其引用去调用 obj.whoCallMe
函数时,调用者将是 obj
对象(由其 ID 进行标识):
现在的问题是,如果把 obj.whoCallMe
的引用传递给 setTimetout
调用,调用者将会是谁?
// 将会输出什么? setTimeout(obj.whoCalledMe, 0);
在这种情况下,调用者会是谁?
根据执行计时器函数的位置不同,答案也不一样。在当前这种情况下,根本无法确定调用者是谁。你会失去对调用者的控制,因为计时器只是其中的一种可能。如果你在 Node REPL 中对其进行测试,则会看到调用者是一个 Timetout
对象:
注意,在常规函数中使用 JavaScript 的 this
关键字时这非常重要。如果你使用箭头函数的话,则无需担心调用者是谁。
编写一段脚本,连续输出消息 “Hello World”,但是每次延迟都不一致。从 1 秒开始,然后每次增加 1 秒。即第二次会有 2 秒的延迟,第三时间会有3秒的延迟,依此类推。
如果在输出的消息中包含延迟。预期的输出如下:
Hello World. 1 Hello World. 2 Hello World. 3 ...
要求: 你只能用 const
来定义变量,不能用 let
或 var
。
由于延迟量是这项挑战中的变量,因此在这里不能用 setInterval
,但是可以在递归调用中使用 setTimeout
手动创建执行间隔。第一个使用 setTimeout
执行的函数将会创建另一个计时器,依此类推。
另外,因为不能用 let
和 var
,所以我们没有办法用计数器来增加每次递归调用中的延迟,但是可以使递归函数的参数在递归调用中递增。
下面的方法供你参考:
const greeting = delay => setTimeout(() => { console.log('Hello World. ' + delay); greeting(delay + 1); }, delay * 1000); greeting(1);
编写一段脚本,用和挑战#3 相同的可变延迟概念连续输出消息 “Hello World”,但是这次,每个主延迟间隔以 5 条消息为一组。前 5 条消息的延迟为 100ms,然后是下 5 条消息的延迟为 200ms,然后是 300ms,依此类推。
脚本的行为如下:
在输出的消息中包含延迟。预期的输出如下所示(不带注释):
Hello World. 100 // At 100ms Hello World. 100 // At 200ms Hello World. 100 // At 300ms Hello World. 100 // At 400ms Hello World. 100 // At 500ms Hello World. 200 // At 700ms Hello World. 200 // At 900ms Hello World. 200 // At 1100ms ...
要求: 只能用 setInterval
(不能用 setTimeout
),并且只能用一个 if
语句。
因为只能用 setInterval
,所以在这里需要通过递归来增加下一次 setInterval
调用的延迟。另外还需要一个 if
语句,用来控制在对该递归函数的 5 次调用之后执行该操作。
下面的解决方案供你参考:
let lastIntervalId, counter = 5;const greeting = delay => { if (counter === 5) { clearInterval(lastIntervalId); lastIntervalId = setInterval(() => { console.log('Hello World. ', delay); greeting(delay + 100); }, delay); counter = 0; }counter += 1; };greeting(100);
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