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詳解JavaScript如何實(shí)現(xiàn)更短時(shí)間的延時(shí)函數(shù)

更新時(shí)間：2024年03月01日 15:15:18 作者：hktk_wb

在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中,經(jīng)常能遇到需要延時(shí)執(zhí)行的需求,比如實(shí)現(xiàn)一個(gè)定時(shí)器功能,本文主要和大家介紹了JS如何實(shí)現(xiàn)更短時(shí)間的延時(shí)函數(shù),需要的可以參考下

使用setTimeout實(shí)現(xiàn)延時(shí)函數(shù)

最常見(jiàn)的方式的就是使用setTimeout函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)了

// 延時(shí)
function sleep(time = 1000) {
    const promise = new Promise((resolve) => {
        setTimeout(() => {
            resolve(true);
        }, time);
    });

    return promise;
}

// 使用示例
async function run() {
    // do something
    // 延時(shí)2秒
    await sleep(2000);
    console.log("sleep end!");
    // do something
}

run();

延時(shí)精度測(cè)試

// 延時(shí)時(shí)間設(shè)置為`5ms`，循環(huán)執(zhí)行`1000`次，理論執(zhí)行時(shí)間為`5000ms`。
async function run() {
    console.time("run");
    for (let i = 0; i < 1000; i++) {
        await sleep(5);
    }
    console.timeEnd("run");
}

run();

// 以下為在瀏覽器console中的5次運(yùn)行結(jié)果（運(yùn)行結(jié)果在不同電腦配置下可能有出入）
// run: 5776.0888671875 ms
// run: 5775.033935546875 ms
// run: 5833.064208984375 ms
// run: 5804.203857421875 ms
// run: 5807.372802734375 ms

如上所示：這樣實(shí)現(xiàn)其實(shí)已經(jīng)可以滿足大部分需求了，但是總還會(huì)有一些特別的情況。

比如我想延時(shí)1毫秒，使用上面的方式就無(wú)能為力了，因?yàn)?code>setTimeout在瀏覽器的實(shí)現(xiàn)中限定了最小間隔時(shí)間為4ms，在設(shè)定小于這個(gè)時(shí)間時(shí)，會(huì)默認(rèn)更改為4ms，因此這個(gè)延時(shí)函數(shù)理論上適用于4ms以上的延時(shí)情況。

那有沒(méi)有其他方式去實(shí)現(xiàn)更短時(shí)間的延時(shí)呢？

使用同步方式實(shí)現(xiàn)延時(shí)函數(shù)

后來(lái)想到不使用異步方式，而采用同步方式來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)，使用循環(huán)來(lái)阻塞代碼執(zhí)行以達(dá)到延時(shí)的效果。

// 延時(shí)
function sleep(time = 1) {
    const start = performance.now();

    let delaying = true;
    while (delaying) {
        const end = performance.now();
        const delay = end - start;
        if (delay >= time) {
            delaying = false;
        }
    }
}

// 使用示例
async function run() {
    // do something
    // 延時(shí)1ms
    sleep(1);
    console.log("sleep end!");
    // do something
}

run();

延時(shí)精度測(cè)試

// 延時(shí)時(shí)間設(shè)置為`1ms`，循環(huán)執(zhí)行`1000`次，理論執(zhí)行時(shí)間為`1000ms`
function run() {
    console.time("run");
    for (let i = 0; i < 1000; i++) {
        sleep(1);
    }
    console.timeEnd("run");
}

run();

// 以下為在瀏覽器console中的5次運(yùn)行結(jié)果（運(yùn)行結(jié)果在不同電腦配置下可能有出入）
// run: 1000.179931640625 ms
// run: 1000.447998046875 ms
// run: 1000.274169921875 ms
// run: 1000.135009765625 ms
// run: 1000.19091796875 ms

// 延時(shí)時(shí)間設(shè)置為`0.1ms`，循環(huán)執(zhí)行`1000`次，理論執(zhí)行時(shí)間為`100ms`
function run2() {
    console.time("run");
    for (let i = 0; i < 1000; i++) {
        sleep(.1);
    }
    console.timeEnd("run");
}

// 以下為在瀏覽器console中的5次運(yùn)行結(jié)果（運(yùn)行結(jié)果在不同電腦配置下可能有出入）
// run: 167.093017578125 ms
// run: 166.85302734375 ms
// run: 167.038818359375 ms
// run: 166.60498046875 ms
// run: 167.81787109375 ms

可以看出，如果使用同步方法做延時(shí)，精確度和最小延時(shí)時(shí)間都有突破性提高。

但是用此方式有一個(gè)極大的弊端，阻塞代碼運(yùn)行及瀏覽器渲染。因?yàn)?code>js為單線程運(yùn)行，以同步方式做延時(shí)就會(huì)導(dǎo)致其他代碼執(zhí)行阻塞，瀏覽器頁(yè)面渲染也被阻塞。

因此該方式只適用于極小時(shí)間的延時(shí)，或者在web worker中使用。

那有沒(méi)有方法即使用異步的方式延時(shí)，又能突破setTimeout的4ms時(shí)間限制呢？

使用MessageChannel實(shí)現(xiàn)延時(shí)函數(shù)

后來(lái)想到是不是能利用MessageChannel的消息傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)作用。然后就使用此API實(shí)現(xiàn)了一版延時(shí)函數(shù)

// 延時(shí)
function sleep(time = 1) {
    const channel = new MessageChannel();

    function timeout(callback) {
        channel.port1.onmessage = callback;
        channel.port2.postMessage(null);
    }

    return new Promise((resolve) => {
        const start = performance.now();
        const cb = () => {
            const end = performance.now();
            const delay = end - start;
            if (delay >= time) {
                resolve();
            } else {
                timeout(cb);
            }
        };

        timeout(cb);
    });
}

// 使用示例
async function run() { 
    // do something 
    // 延時(shí)1ms 
    await sleep(1); 
    console.log("sleep end!"); 
    // do something 
} 

run();

延時(shí)精度測(cè)試

// 延時(shí)時(shí)間設(shè)置為`1ms`，循環(huán)執(zhí)行`1000`次，理論執(zhí)行時(shí)間為`1000ms`
async function run() {
    console.time("run");
    for (let i = 0; i < 1000; i++) {
        await sleep(1);
    }
    console.timeEnd("run");
}

run();

// 以下為在瀏覽器console中的5次運(yùn)行結(jié)果（運(yùn)行結(jié)果在不同電腦配置下可能有出入）
// run: 1045.72607421875 ms
// run: 1049.069091796875 ms
// run: 1064.760986328125 ms
// run: 1070.867919921875 ms
// run: 1079.14892578125 ms

// 延時(shí)時(shí)間設(shè)置為`0.1ms`，循環(huán)執(zhí)行`1000`次，理論執(zhí)行時(shí)間為`100ms`
async function run2() {
    console.time("run");
    for (let i = 0; i < 1000; i++) {
        await sleep(.1);
    }
    console.timeEnd("run");
}

// 以下為在瀏覽器console中的5次運(yùn)行結(jié)果（運(yùn)行結(jié)果在不同電腦配置下可能有出入）
// run: 207.505126953125 ms
// run: 193.7880859375 ms
// run: 199.333984375 ms
// run: 207.157958984375 ms
// run: 196.8740234375 ms

可以看出使用此方式也能得到很好的效果，而且使用了異步方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)可能就增加了cpu工作，會(huì)一定程度上影響性能。

從以上三種實(shí)現(xiàn)方式來(lái)看，在延時(shí)時(shí)間短到1ms以下時(shí)，即使有方法實(shí)現(xiàn)，精確度也會(huì)大大降低。并且在實(shí)現(xiàn)短時(shí)間延時(shí)函數(shù)時(shí)使用到了performance.now函數(shù)，此函數(shù)的精確度也無(wú)法保證，可能進(jìn)一步加劇了延時(shí)不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

實(shí)際上在瀏覽器中這么短時(shí)間的延時(shí)需求并不常見(jiàn)，相似的需求在服務(wù)端實(shí)現(xiàn)或許能有更好的表現(xiàn)。

這里只是針對(duì)在瀏覽器環(huán)境中實(shí)現(xiàn)短時(shí)間延時(shí)的方法做了一定的探討和研究，供大家參考(nodejs不在本次討論范圍)。

到此這篇關(guān)于詳解JavaScript如何實(shí)現(xiàn)更短時(shí)間的延時(shí)函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JavaScript延時(shí)函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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