0046. 全局定时器：setTimeout、setInterval、setImmediate

• 1. 📒 概述
• 2. 💻 demos.1 - setTimeout(cb, ms)、clearTimeout(t)
• 3. 💻 demos.2 - setInterval(cb, ms)、clearInterval(t)
• 4. 💻 demos.3 - setImmediate(callback[, ...args])、clearImmediate(immediate)
• 5. 🤔 setTimeout(fn, 0) 和 setImmediate(fn) 之间的区别

1. 📒 概述

函数	说明
setTimeout(cb, ms)	添加一个定时器，在指定的毫秒（ms）数后执行指定函数（cb）
clearTimeout(t)	取消定时器，停止一个之前调用 setTimeout() 创建的定时器
setInterval(cb, ms)	添加一个定时器，每隔一定的时间（ms）就执行一次函数（cb）
clearInterval(t)	取消定时器，停止之前调用 setInterval() 创建的定时器
setImmediate(callback[, ...args])	安排在 I/O 事件的回调之后立即执行的 callback
clearImmediate(immediate)	取消由 setImmediate() 创建的 Immediate 对象

• global.xxx
  • 这些函数都是 Node.js 中的全局函数，属于 全局对象（global） 的一部分。
  • 这意味着你无需引入任何模块即可直接使用它们。
• 作用：
  • 用于控制异步操作的执行时机。
• 注意：
  • 与浏览器环境的区别：虽然 setTimeout 和 setInterval 也存在于浏览器中，但 setImmediate 是 Node.js 特有的功能。

2. 💻 demos.1 - setTimeout(cb, ms)、clearTimeout(t)

1.js

setTimeout(() => {
  console.log('1s 后被打印')
}, 1000)

// setTimeout
// 作用: 设置一个定时器，在指定的毫秒数（ms）后执行回调函数（cb）。

2.js

const timer = setTimeout(() => {
  console.log('1s 后被打印')
}, 1000)

// 如果需要，可以取消定时器
clearTimeout(timer)

// setTimeout
// 返回值: 返回一个 Timeout 对象，可以用来取消定时器。

// clearTimeout
// 作用: 取消由 setTimeout() 创建的定时器。
// 参数: 接收 setTimeout() 返回的 Timeout 对象。

• 使用场景：适合需要延迟执行的任务，例如定时任务、定时器等。
• 注意事项：
  • 定时器的实际触发时间可能会受到事件循环负载的影响，因此不能保证完全精确。

3. 💻 demos.2 - setInterval(cb, ms)、clearInterval(t)

1.js

setInterval(() => {
  console.log('每隔 1 秒打印一次')
}, 1000)

// setInterval
// 作用: 设置一个定时器，每隔一定的时间（ms 毫秒）重复执行回调函数（cb）。

2.js

const interval = setInterval(() => {
  console.log('This will stop after 3 seconds')
}, 1000)

setTimeout(() => {
  console.log('定时器已停止')
  clearInterval(interval) // 停止定时器
}, 3000)

// setInterval
// 返回值: 返回一个 Timeout 对象，可以用来取消定时器。

// clearInterval
// 作用: 取消由 setInterval() 创建的定时器。
// 参数: 接收 setInterval() 返回的 Timeout 对象。

3.js

let i = 0 // 记录执行程序的次数
const timer = setInterval(function () {
  i += 1
  console.log('已执行' + i + '次')
  if (i >= 5) {
    clearInterval(timer) // 执行 5 次后，取消定时器
    console.log('执行完毕')
  }
}, 2000)

// 运行上面的代码，每隔2秒会显示一次执行函数的次数，直到执行5次以后，取消定时器，最终输出结果如下：
// 已执行1次
// 已执行2次
// 已执行3次
// 已执行4次
// 已执行5次
// 执行完毕

• 使用场景: 适合需要周期性执行的任务，例如轮询、动画帧更新等。
• 注意事项:
  • 如果未正确调用 clearInterval()，定时器会一直运行，可能导致内存泄漏。
  • 定时器的实际触发时间可能会受到事件循环负载的影响，因此不能保证完全精确。

4. 💻 demos.3 - setImmediate(callback[, ...args])、clearImmediate(immediate)

1.js

setImmediate(() => {
  console.log('This runs immediately after I/O events')
})

// setImmediate
// 作用: 将回调函数安排在当前事件循环的末尾、I/O 事件处理完成之后立即执行。
// 用途: 适合用于延迟执行某些逻辑，而不阻塞 I/O 操作。

2.js

const immediate = setImmediate(() => {
  console.log('This will not run')
})

clearImmediate(immediate) // 立即取消

// clearImmediate
// 作用: 取消由 setImmediate() 创建的 Immediate 对象。
// 参数: 接收 setImmediate() 返回的 Immediate 对象。

3.js

console.log('正常执行1')
const t = setImmediate(function () {
  console.log('我被延迟执行了')
})
console.log('正常执行2')
// clearImmediate(t)

// 上面代码的运行结果如下：
// 正常执行1
// 正常执行2
// 我被延迟执行了

// 如果将最后一行代码 clearImmediate(t) 取消注释，则运行结果如下：
// 正常执行1
// 正常执行2

// 原因分析：

// 【1】
// function () {
//   console.log('我被延迟执行了')
// }
// setImmediate 中的这个 function 会被推入事件循环的 Check 阶段，在同步代码执行完后运行。

// 【2】
// clearImmediate(t)
// 这是同步代码，会先于异步代码【1】被执行。

• 特点：
  • setImmediate 是 Node.js 特有的功能，在浏览器中不可用。
  • 它通常会优先于 setTimeout(fn, 0) 被执行，因为它会被推送到 check 阶段，I/O 操作结束后，就会立即执行。
• 使用场景：延迟某些操作到当前事件循环的末尾，避免阻塞 I/O 操作。
• 注意事项：
  • 不要滥用 setImmediate，因为它可能会导致回调堆积，影响性能。
  • 如果需要取消，请及时调用 clearImmediate()。

5. 🤔 setTimeout(fn, 0) 和 setImmediate(fn) 之间的区别

备注

• 这是一个关于“Node.js 生命周期、事件循环”的经典面试题。
• 有关 Node.js 生命周期、事件循环的相关内容，可以参考 TNotes.nodejs.0050 笔记。

特性	setTimeout(fn, 0)	setImmediate(fn)
调度阶段	Timer 阶段	Check 阶段
延迟精度	通常 > 0ms	无延迟，立即执行
使用场景	推迟到下一次事件循环	在 I/O 完成后立即执行

• 🤔 哪个会先被执行？
  • 得看具体情况，通常是 setImmediate 先。
  • 调度阶段的差异
    • Node.js 的事件循环分为多个阶段，每个阶段负责处理特定的任务。
  • Timer 阶段：
    • 处理由 setTimeout 和 setInterval 设置的定时器回调。
    • 当前时间达到或超过定时器设定的时间时，回调会被推入 Timer 阶段的队列中。
  • Check 阶段：
    • 处理由 setImmediate 设置的回调。
    • setImmediate 的回调总是被推入 Check 阶段的队列中。
  • 因此，setTimeout(fn, 0) 和 setImmediate(fn) 的执行顺序取决于当前事件循环所处的阶段。
• 🤔 延迟精度哪个更准？
  • setImmediate 更准，它相当于没有延迟，就是 0ms；而 setTimeout(fn, 0) 实际的延迟时间会大于 0ms。
  • setTimeout(fn, 0)：
    • 即使设置为 0ms，实际延迟通常会大于 0ms，因为 Timer 阶段需要等待事件循环到达该阶段。
    • 根据环境不同，延迟具体时间会有较大差异。
  • setImmediate(fn)：
    • 没有延迟时间的概念，它会在当前事件循环的 I/O 阶段结束后立即执行。
    • 因此，setImmediate 的执行速度通常比 setTimeout(fn, 0) 更快。
• 🤔 什么时候用 setTimeout(fn, 0)，什么时候用 setImmediate(fn)？
  • setTimeout(fn, 0)：
    • 适合需要尽可能短的延迟，但又不希望阻塞当前事件循环的情况。
    • 常用于将任务推迟到下一次事件循环迭代。
  • setImmediate(fn)：
    • 适合需要在 I/O 操作完成后立即执行某些逻辑的场景。
    • 常用于避免阻塞 I/O 操作，或者在异步流程中插入额外的逻辑。