js實現0ms延時定時器的幾種方式
這兩天看到一篇介紹《如何實現準時的 setTimeout？》的文章，文章起源于一道面試題：有什么辦法讓setTimeout準時呀？具體文章內容可查看附錄【1】，看完之后，引起了我對setTimeout這個函數的探究興趣，因此在MDN上重新查閱了相關文檔，其中提到【最小延時 >=4ms】的一點，因此使用setTimeout不能實現0ms延時的定時器，如果要實現的話，提供了一個參考鏈接【2】，作者的實現思路是通過postMessage來模擬，繞過setTimeout的限制，從而實現0ms延時的定時器，說簡單來講就是起了一個宏任務去執行回調，先具體看下是怎么實現的：
(function() { var timeouts = []; var messageName = 'zero-timeout-message'; // Like setTimeout, but only takes a function argument. There’s // no time argument (always zero) and no arguments (you have to use a closure) function setZeroTimeout(fn) { timeouts.push(fn); window.postMessage(messageName, '*'); } function handleMessage(event) { if (event.source == window && event.data == messageName) { event.stopPropagation(); if (timeouts.length > 0) { var fn = timeouts.shift(); fn(); } } } window.addEventListener('message', handleMessage, true); // Add the one thing we want added to the window object. window.setZeroTimeout = setZeroTimeout;})();
作者還提供了一個demo頁面【3】，通過于setTimeout(0)進行對比，在我瀏覽器的執行結果如下：
100 iterations of setZeroTimeout took 15 milliseconds.100 iterations of setTimeout(0) took 488 milliseconds.
根據結果對比來看，setZeroTimeout執行比setTimeout快了上百倍，這是一個巨大的提升。今天想討論的是除了上述這種方式，還可以通過哪些方式來實現一個0ms延時的定時器呢，首先，我們要確定一下我們自定義的定時器是異步的，其次是盡可能早的被執行。說起異步，js提供了好幾種解決方案，我們可以逐一去驗證。
在深入討論各種實現方式之前，約定提供的setTimeout對比版本如下，后面自定義實現的方案都將和setTimeout版本的執行時間進行對比，代碼比較簡單：
(function() { let i = 0; const start = Date.now(); function test() { if(i++ < 100) { setTimeout(test); } else { console.log(’setTimeout執行時間:’, Date.now() - start); } } setTimeout(test);})();queueMicrotask
queueMicrotask這個api可以添加一個微任務，使用比較簡單，直接傳遞一個回調函數即可，具體實現如下：
(function() { function setZeroTimeout(fn) { queueMicrotask(fn); } let i = 0; const start = Date.now(); function test() { if(i++ < 100) { setZeroTimeout(test); } else { console.log(’setZeroTimeout執行時間:’, Date.now() - start); } } setZeroTimeout(test);})();
通過和setTimeout版本進行對比，最終結果如下：
setZeroTimeout執行時間: 2setTimeout執行時間: 490
關于這個API的介紹在MDN上有詳細的說明，就不展開介紹了，這里多說一點，根據規范文檔的說明，大多數情況下，推薦使用requestAnimationFrame()和requestIdleCallback()等api，因為queueMicrotask會阻塞渲染，在很多時候都不是一種好的實踐。
async/awaitasync/await對于前端開發人員來說已經是必不可少的了，這里我們也可以用來實現：
(function() { async function setAsyncTimeout(fn) { Promise.resolve().then(fn); } let i = 0; const start = Date.now(); async function test() { if (i++ < 100) { await setAsyncTimeout(test); } else { console.log(’setAsyncTimeout執行時間:’, Date.now() - start); } } setAsyncTimeout(test);})();
通過和setTimeout版本進行對比，最終結果如下：
setAsyncTimeout執行時間: 2setTimeout執行時間: 490
如果不嫌麻煩，還可以通過Promise來實現，其實都是大同小異，無非多些點代碼，這里就省略了。
MessageChannelMessageChannel允許我們創建一個新的消息通道，并通過它的兩個MessagePort屬性發送數據，MessageChannel提供端口的概念，實現端口之間的通信，比如worker/iframe之間的通信。
(function() { const channel = new MessageChannel(); function setMessageChannelTimeout(fn) { channel.port2.postMessage(null); } channel.port1.onmessage = function() { test(); }; let i = 0; const start = Date.now(); function test() { if(i++ < 100) { setMessageChannelTimeout(test); } else { console.log(’setMessageChannelTimeout執行時間:’, Date.now() - start); } } setMessageChannelTimeout(test);})();
通過和setTimeout版本進行對比，最終結果如下：
setMessageChannelTimeout執行時間: 4setTimeout執行時間: 490
第三種方式運行時間比前面兩種更長些，因為通過MessageChannel產生的是宏任務，其他兩種是微任務，微任務執行靠前，且會阻塞主線程，因此時間會長一點。
最后本文提供了三種實現方式，都是圍繞js提供異步解決方案來實現的，實現本身并不復雜。
附錄【1】https://mp.weixin.qq.com/s/QRIXBoKr2dMgLob3Atq9-g【2】https://dbaron.org/log/20100309-faster-timeouts【3】https://dbaron.org/mozilla/zero-timeout
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