js延迟1秒的方法(javascript延时函数)
异步
简单地说,javascript 是单线程执行的语言,但在使用中有很多异步执行的情况。异步的本质是用其他方式(相对同步)控制程序的执行顺序,这与其他语言中的多线程模型不同,所以常常有人对非顺序 javascript 代码的运行结果感到困惑不解。
一段简单的小程序
任何使用过 javascript 的程序员都能说出下面这段代码的输出:
console.log("a");
settimeout(() => {
console.log("b");
}, 100);
console.log("c");
先后顺序是 a、c、b,因为第二个参数的作用是指定延迟的毫秒数,这段代码只有一个 settimeout,所以不会让人迷惑。
对类似程序的解释通常是由 settimeout 设置一个定时器,在指定毫秒数后调用回调函数。然而,它的执行机制并不是这么简单。实际上,settimeout 的作用是在指定的毫秒数之后,在得到机会时,将 callback 放入 event loop queue。
event loop
首先要抛出一些概念,通常所说的 javascript engine 是指负责执行一个一个 chunk 的程序,它依赖宿主环境的调度,也需要通过宿主环境与操作系统产生关联并得到支持。javascript engine 是 javascript runtime(hosting environment) 的一部分。
每个 chunk 通常是以 function 为单位,一个 chunk 执行完成后,才会执行下一个 chunk。下一个 chunk 是什么呢?取决于当前 event loop queue 中的队首。event loop queue 中存放的都是消息,每个消息关联着一个函数,javascript engine 就按照队列中的消息顺序执行它们,也就是执行 chunk。
所以上面的 settimeout 实际执行起来更接近这样:
- chunk1执行:由 settimeout 启动定时器(100毫秒)
- chunk2执行:得到机会,将 callback 放入 event loop queue
- chunk3执行:此 callback 执行
不难发现,得到机会很重要!这也就可以解释用 settimeout 延迟 1000 不一定是准确的,而是会至少延迟一秒。因为如果还有其他的任务在前面,它要等待那些任务对应的消息都出队,也就是程序都执行完成,它才能将 callback 放入队列。也就是实际延迟会大于或等于一秒。
通常所说的触发了一个事件,就是指这个 event listener 得到了执行。与 settimeout 这个例子中的概念一样,这也是一次 chunk 的执行。像这样一个一个执行 chunk 的过程就叫 event loop。
还有一个经常提到的概念叫「无阻塞」,javascript 中的无阻塞就是指这种 event loop 模型。除去 alert 或同步 ajax 请求等历史原因造成的问题,程序总是不会出现阻塞;也就是说 javascript engine 总是可以处理下一个任务,如处理用户对浏览器的操作。
一些简单的小例子
将 settimeout 加入 try 语句之中,结果会如何?
try {
settimeout(() => {
throw new error("error - from try statement");
}, 0);
} catch (e) {
console.error(e);
}
try catch 与 settimeout 不在同一个 chunk,所以……你懂的。
再看下一个。
下面的堆栈信息会输出 c – b – a 吗?
settimeout(function a() {
settimeout(function b() {
settimeout(function c() {
throw new error("error - from function c");
}, 0);
}, 0);
}, 0);
它们并不对应同一条 event loop queue 中的消息,分别有各自的调用栈,所以错误栈里面只有 c。
job queue
job 是 es6 中新增的概念,它与 promise 的执行有关,可以理解为等待执行的任务;job queue 就是这种类型的任务的队列。javascript runtime 对于 job queue 与 event loop queue 的处理有所不同。
相同点:
- 都用作先进先出队列
相异点:
- 每个 javascript runtime 可以有多个 job queue,但只有一个 event loop queue
- 当 javascript engine 处理完当前 chunk 后,优先执行所有的 job queue,然后再处理 event loop queue
es6 中,一个 promise 就是一个 promisejob,一种 job。
再来观察一段小程序:
console.log("a");
settimeout(() => {
console.log("a - settimeout");
}, 0);
new promise((resolve) => {
resolve();
})
.then(() => {
return console.log("a - promise 1");
})
.then(() => {
return console.log("b - promise 1");
});
new promise((resolve) => {
resolve();
})
.then(() => {
return console.log("a - promise 2");
})
.then(() => {
return console.log("b - promise 2");
})
.t**粗体文字**hen(() => {
return console.log("c - promise 2");
});
console.log("aa");
在原生支持 promise 的环境,输出是这样:
a
aa
a – promise 1
a – promise 2
b – promise 1
b – promise 2
c – promise 2
a – settimeout
理解这个输出:
- a 与 aa 最先输出,因为它们不是异步任务,属于第一个 chunk。
- promise 1 与 promise 2 先于 settimeout 执行,因为 job queue 的执行优先于 event loop queue。
- promise 1 与 promise 2 各自的输出都是顺序的,因为 job queue 是先进先出队列,同一 job queue 中的任务顺序执行。
- promise 1 与 promise 2 的后续任务是交错的,因为 promise 1 与 promise 2 都是独立的 promisejob(job 的其中一种),属于不同的 job queue,它们之间的顺序规范中没有规定。
并发
文章开头,我说「简单地说,javascript 是单线程执行的语言」,现在可以说得稍微复杂一点了:javascript engine 对 javascript 程序的执行是单线程的,但是 javascript runtime(整个宿主环境)并不是单线程的;而且,几乎所有的异步任务都是并发的,例如多个 job queue、ajax、timer、i/o(node)等等。
上面说的是 javascript runtime 层面,javascript 执行本身,也有一些特殊情况,例如:一个 web worker 或者一个跨域的 iframe,也是独立的线程,有各自的内存空间(栈、堆)以及 event loop queue。要与这些不同的线程通信,只能通过 postmessage。一次 postmessage 就是在另一个线程的 event loop queue 中加入一条消息。
参考资料
concurrency model and event loop
ecmascript® 2015 language specification
you don’t know js: async & performance
javascript异步编程:设计快速响应的网络应用
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