JavaScript計時器的工作原理

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最近在看ajax原理的時候，看到了一篇國外的文章，講解了JavaScript定時器的工作原理，幫助我很好的理解了js的單線程工作模式。在這裡翻譯一下供大家參考，原文地址.
翻譯正文
從根本上講，了解JavaScript定時器的工作原理非常重要。通常 js的單線程表現的。讓我們先來看看可以建構和操作定時器的三個函數。

 - 启动单个定时器，在延迟后调用指定的功能。该函数返回一个唯一的ID，该Id可以用于取消定时器    var id = setTimeout(fn, delay); 
 - 类似setTimeout但不断地调用函数（每次都有延迟），直到它被取消，类似于定时任务。同上也返回唯一ID用于取消定时器    var id = setInterval(fn, delay); 
 - 接受计时器ID（由上述任一功能返回）并停止触发计时器回调。
    clearInterval(id);
    clearTimeout(id);

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為了理解定時器的內部運作原理，我們需要探索一個重要的概念：定時器延遲並不能保證準確。由於瀏覽器中的所有JavaScript都在單一執行緒上執行，因此非同步事件（例如滑鼠點擊和計時器）僅在可執行時執行。使用圖表可以最好地證明這一點，如下所示：

詳細介紹JavaScript定時器的工作原理

這個圖中有很多資訊要理解，完全理解它會讓你更了解非同步JavaScript執行的工作方式。這張圖是一維的：垂直方向，我們有（掛鐘）時間（譯註：左側的時間刻度），以毫秒為單位。藍色框表示正在執行的JavaScript部分。例如，第一個JavaScript區塊執行約18ms，滑鼠點選區塊大約需要11ms，依此類推。

由於JavaScript一次只能執行一段程式碼（由其單執行緒性質決定），因此每個程式碼區塊都「阻塞」其他非同步事件的進度。這意味著當非同步事件發生時（如滑鼠單擊，計時器觸發或XMLHttpRequest完成），它會先排隊等待（翻譯：可以理解為一個隊列）以後執行（這種排隊實際發生的方式因瀏覽器到瀏覽器而異，這裡是做了一個簡單說明）。

首先，在JavaScript的第一個區塊中，啟動兩個計時器：10ms setTimeout和10ms setInterval。由於計時器啟動的位置和時間，它實際上在我們實際完成第一個程式碼區塊之前觸發。但請注意，它不會立即執行（由於線程，它無法執行此操作）而是進入排隊佇列，以便在下一個可用時刻執行。

此外，在第一個JavaScript區塊中，我們看到滑鼠點擊。滑鼠點擊事件關聯的JavaScript回呼（我們永遠不知道使用者何時執行一個操作，因此它被認為是異步的）無法立即執行，因此，與初始計時器一樣，它排隊等待稍後執行。

在JavaScript的初始區塊完成後，執行瀏覽器會立即詢問：佇列中有什麼等待執行的任務？在這種情況下，滑鼠點擊處理程序和計時器回呼都在等待。然後瀏覽器選擇一個（滑鼠點擊回調）並立即執行它。計時器將等到下一個時間被從佇列中取出執行。

請注意，當滑鼠點選處理程序執行時，執行第一個間隔回呼。與計時器一樣，它的處理程序進入排隊等待以後執行。但是，請注意，當再次觸發間隔時（在執行timer程序時），此時Interval的間隔回調被丟棄（譯者註：這裡不是很理解，歡迎留言交流指教。是否是因為已經有interval在排隊？）。如果要在執行大塊程式碼時呼叫間隔回調，間隔回呼將連續加入任務佇列中，它們之間沒有延遲。瀏覽器往往只是簡單的去佇列中取任務直到佇列中沒有其他任務。

事實上，我們可以看到，當間隔本身正在執行時，第三個間隔回呼會觸發。這向我們展示了一個重要的事實：Intervals不關心目前正在執行的內容，它們會不加選擇地排隊。

最後，第二個間隔回呼完成執行後，我們可以看到JavaScript引擎沒有任何任務可以執行。這意味著瀏覽器現在等待發生新的非同步事件。當間隔再次觸發時，在50ms的位置。但是，這一次，沒有任何程式正在執行，所以它會立即被觸發。

讓我們來看一個例子，以便更好地說明setTimeout和setInterval之間的差異。

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

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

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這兩段程式碼乍看之下似乎在功能上等同，但它們不是。值得注意的是，setTimeout程式碼在前一次回呼執行後總是至少有10ms的延遲（它可能最終會更多，但絕不會少於10ms），而setInterval在這段長程式碼執行期間它都會嘗試每10ms執行一次回呼（譯者註：可理解為在這段長代碼執行期間，會每10ms新增一個任務進隊列，中間無間隔）。

我們在這裡學到了很多，讓我們回顧一下：

JavaScript引擎只有一個線程，迫使非同步事件排隊等待執行。
setTimeout並且setInterval它們在執行非同步程式碼方面有著根本的不同。
如果計時器被阻止立即執行，它將被延遲到下一個可能的執行點（這將超過所需的延遲）。
如果setInterval中回呼程式執行時間夠長（超過指定的延遲），則間隔可以無延遲地執行（譯者註：因為在一個回呼沒有運行完的時候就會再加入一個回調）。
所有這些都是用來了解JavaScript引擎的工作原理的非常重要的知識，尤其是發生的大量非同步事件的時候，為建立高級應用程式程式碼奠定了基礎。