手记

前端进阶之setTimeout 倒计时为什么会出现误差?

线程与进程

相信大家经常会听到一句话,就是 “JS是单线程的”,可是什么是 线程,什么又是 单线程,有 多线程 吗?

定义

讲到线程,那么肯定也得说一下进程。其实在本质上,两个名词都是 CPU 工作时间片的一个描述。

进程(process) 指的是CPU 在 运行指令及加载和保存上下文所需的时间,放在应用上是指计算机中已运行的程序。

线程(thread) 是操作系统能够进行运算的最小单位。它被包含在 进程 之中,描述了执行一段指令所需的时间。

  • 单线程:按代码书写顺序从头到尾,一行一行地执行代码,如果其中一行代码报错,那么剩下代码将不再执行。容易阻塞代码。

  • 多线程:代码运行的环境不同,各线程独立,互不影响,避免阻塞。

浏览器中的线程

浏览器中的线程分了以下几类:

  • JS线程

  • UI线程

  • event线程

  • 定时器线程

  • http线程

执行栈

执行栈可以理解为是用来存储函数调用的栈,遵循先进后出的原则。

事件循环

node端

Node 的 Event Loop 分为 6 个阶段,它们会按照顺序反复运行。每当进入某一个阶段的时候,都会从对应的回调队列中取出函数去执行。当队列为空或者执行的回调函数数量到达系统设定的阈值,就会进入下一阶段。

Event Loop 6 个阶段:

  1. timers

  2. I/O callbacks

  3. idle, prepare

  4. poll

  5. check

  6. close callbacks

浏览器端

浏览器端 的情况与 node端 的情况相仿,当我们执行 JS 代码的时候其实就是往执行栈中放入函数,当遇到异步的代码时,会被挂起并在需要执行的时候加入到 Task(有多种 Task) 队列中。一旦执行栈为空,Event Loop 就会从 Task 队列中拿出需要执行的代码并放入执行栈中执行。

  • 微任务(microtask)

    • process.nextTick

    • promise

    • Object.observe(曾经是提案,如今已经废除)

    • MutationOberver

  • 宏任务(macrotask)

    • script

    • setTimeout

    • setInterval

    • setImmediate

    • I/O

    • UI渲染

执行顺序如下:

  1. 执行同步代码,这是宏任务

  2. 执行栈为空,查询是否有微任务要执行

  3. 必要时渲染UI

  4. 进行下一轮的 EventLoop ,执行宏任务中的异步代码

setTimeout 误差

上面讲了定时器是属于 宏任务(macrotask) 。如果当前 执行栈 所花费的时间大于 定时器 时间,那么定时器的回调在 宏任务(macrotask) 里,来不及去调用,所有这个时间会有误差。

我们看以下代码:

setTimeout(function () {
	console.log('biubiu');
}, 1000);

某个执行时间很长的函数();

如果定时器下面的函数执行要 5秒钟,那么定时器里的log 则需要 5秒之后再执行,函数占用了当前 执行栈 ,要等执行栈执行完毕后再去读取 微任务(microtask),等 微任务(microtask) 完成,这个时候才会去读取 宏任务(macrotask) 里面的 setTimeout 回调函数执行。setInterval 同理,例如每3秒放入宏任务,也要等到执行栈的完成。

还有一种情况如下:

setTimeout(function() {
    setTimeout(function() {
        setTimeout(function() {
            setTimeout(function() {
                setTimeout(function() {
                    setTimeout(function() {
                        console.log('嘤嘤嘤');
                    }, 0);
                }, 0);
            }, 0);
        }, 0);
    }, 0);
}, 0);

在最新的规范里有这么一句: If nesting level is greater than 5, and timeout is less than 4, then increase timeout to 4.

所以意思就是意思就是如果timeout嵌套大于 5层,而时间间隔小于4ms,则时间间隔增加到4ms。



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