JavaScript定时器的工作原理

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最近在看ajax原理的时候，看到了一篇国外的文章，讲解了JavaScript定时器的工作原理，帮助我很好的理解了js的单线程工作模式。在这里翻译一下供大家参考，原文地址.
翻译正文
从根本上讲，了解JavaScript定时器的工作原理非常重要。通常 js的单线程表现的。让我们首先看一下可以构造和操作定时器的三个函数。

 - 启动单个定时器，在延迟后调用指定的功能。该函数返回一个唯一的ID，该Id可以用于取消定时器    var id = setTimeout(fn, delay); 
 - 类似setTimeout但不断地调用函数（每次都有延迟），直到它被取消，类似于定时任务。同上也返回唯一ID用于取消定时器    var id = setInterval(fn, delay); 
 - 接受计时器ID（由上述任一功能返回）并停止触发计时器回调。
    clearInterval(id);
    clearTimeout(id);

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为了理解定时器的内部工作原理，我们需要探索一个重要的概念：定时器延迟并不能保证准确。由于浏览器中的所有JavaScript都在单个线程上执行，因此异步事件（例如鼠标单击和计时器）仅在可被执行时运行。使用图表可以最好地证明这一点，如下所示：

这个图中有很多信息需要理解，完全理解它会让你更好地了解异步JavaScript执行的工作方式。这个图是一维的：垂直方向，我们有（挂钟）时间（译注：左侧的时间刻度），以毫秒为单位。蓝色框表示正在执行的JavaScript部分。例如，第一个JavaScript块执行大约18ms，鼠标单击块大约需要11ms，依此类推。

由于JavaScript一次只能执行一段代码（由其单线程性质决定），因此每个代码块都“阻塞”其他异步事件的进度。这意味着当异步事件发生时（如鼠标单击，计时器触发或XMLHttpRequest完成），它会先排队等待（译注：可以理解为一个队列）以后执行（这种排队实际发生的方式因浏览器到浏览器而异，这里是做了一个简单说明）。

首先，在JavaScript的第一个块中，启动两个定时器：10ms setTimeout和10ms setInterval。由于计时器启动的位置和时间，它实际上在我们实际完成第一个代码块之前触发。但请注意，它不会立即执行（由于线程，它无法执行此操作）而是进入排队队列，以便在下一个可用时刻执行。

此外，在第一个JavaScript块中，我们看到鼠标单击。鼠标点击事件关联的JavaScript回调（我们永远不知道用户何时执行一个操作，因此它被认为是异步的）无法立即执行，因此，与初始计时器一样，它排队等待稍后执行。

在JavaScript的初始块完成后，执行浏览器会立即询问：队列中有什么等待执行的任务？在这种情况下，鼠标单击处理程序和计时器回调都在等待。然后浏览器选择一个（鼠标单击回调）并立即执行它。计时器将等到下一个时间被从队列中取出执行。

请注意，当鼠标单击处理程序执行时，执行第一个间隔回调。与计时器一样，它的处理程序进入排队等待以后执行。但是，请注意，当再次触发间隔时（在执行timer程序时），此时Interval的间隔回调被丢弃（译者注：这里不是很理解，欢迎留言交流指教。是否是因为已经有interval在排队？）。如果要在执行大块代码时调用间隔回调，间隔回调将连续加入到任务队列中，它们之间没有延迟。浏览器往往只是简单的去队列中取任务直到队列中没有其他任务。

事实上，我们可以看到，当间隔本身正在执行时，第三个间隔回调会触发。这向我们展示了一个重要的事实：Intervals不关心当前正在执行的内容，它们会不加选择地排队。

最后，在第二个间隔回调完成执行后，我们可以看到JavaScript引擎没有任何任务可以执行。这意味着浏览器现在等待发生新的异步事件。当间隔再次触发时，在50ms的位置。但是，这一次，没有任何程序正在执行，所以它会立即被触发。

让我们看一个例子，以更好地说明setTimeout和setInterval之间的差异。

setTimeout(function(){
  /* Some long block of code... */
  setTimeout(arguments.callee, 10);
}, 10);

setInterval(function(){
  /* Some long block of code... */}, 10);

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这两段代码乍一看似乎在功能上等同，但它们不是。值得注意的是，setTimeout代码在前一次回调执行后总是至少有10ms的延迟（它可能最终会更多，但绝不会少于10ms），而setInterval在这段长代码执行期间它都会尝试每10ms执行一次回调（译者注：可理解为在这段长代码执行期间，会每10ms添加一个任务进队列，中间无间隔）。

我们在这里学到了很多，让我们回顾一下：

JavaScript引擎只有一个线程，迫使异步事件排队等待执行。
setTimeout并且setInterval它们在执行异步代码方面有着根本的不同。
如果计时器被阻止立即执行，它将被延迟到下一个可能的执行点（这将超过所需的延迟）。
如果setInterval中回调程序执行时间足够长（超过指定的延迟），则间隔可以无延迟地执行（译者注：因为在一个回调没有运行完的时候就会再加入一个回调）。
所有这些都是用来了解JavaScript引擎的工作原理的非常重要的知识，尤其是发生的大量异步事件的时候，为构建高级应用程序代码奠定了基础。