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。