JavaScript időzítők: Minden, amit tudnia kell

Néhány hete tweeteltem ezt az interjúkérdést:

*** Válaszoljon most a fejében a kérdésre, mielőtt folytatja ***

A Twitterre adott válaszok körülbelül fele téves volt. A válasz NEM V8 (vagy más virtuális gép) !! Míg híresen a „JavaScript időzítők” néven ismertek, a funkciók szeretik az ECMAScript specifikációit vagy a JavaScript motor implementációit, setTimeoutés setIntervalnem részei ezeknek. Az időzítő funkciókat a böngészők valósítják meg, és megvalósításuk a különböző böngészőkben eltérő lesz. Az időzítőket natív módon maga a Node.js futásideje is végrehajtja.

A böngészőkben a fő időzítő funkciók az Windowinterfész részét képezik , amelynek van néhány egyéb funkciója és objektuma. Ez a felület az összes elemét globálisan elérhetővé teszi a JavaScript fő hatókörében. Ezért hajthatja végre setTimeoutközvetlenül a böngésző konzolján.

A Node-ban az időzítők az globalobjektum részét képezik , amely a böngésző Windowfelületéhez hasonlóan viselkedik . Az időzítők forráskódját itt láthatja a Node-ban.

Néhányan azt gondolhatják, hogy ez egy rossz interjúkérdés - miért is számít ennek ismerete ?! Mint JavaScript fejlesztő, azt hiszem, ezt várhatóan tudni fogja, mert ha nem, akkor ez annak a jele lehet, hogy nem teljesen érti, hogy a V8 (és más virtuális gépek) hogyan lépnek kapcsolatba a böngészőkkel és a Node-tal.

Tegyünk néhány példát és kihívást az időzítő funkcióival kapcsolatban, igaz?

Frissítés: Ez a cikk mostantól a „Node.js teljes bemutatása” része.

A frissített verziót itt olvashatja el.

Egy függvény végrehajtásának késleltetése

Az időzítő függvények magasabb rendű függvények, amelyek felhasználhatók más funkciók végrehajtásának késleltetésére vagy megismételésére (amelyeket első argumentumként kapnak).

Íme egy példa a késésre:

// example1.js setTimeout( () => { console.log('Hello after 4 seconds'); }, 4 * 1000 );

Ez a példa setTimeout4 másodperccel késlelteti az üdvözlő üzenet nyomtatását. A második érv setTimeouta késleltetés (ms-ban). Ezért szoroztam 4-et 1000-gyel, hogy 4 másodperc legyen.

Az első argumentum setTimeouta függvény, amelynek végrehajtása késni fog.

Ha a example1.jsfájlt a nodeparanccsal hajtja végre, a Node 4 másodpercig szünetel, majd kinyomtatja az üdvözlő üzenetet (és ezután kilép).

Ne feledje, hogy az első argumentum setTimeoutcsak függvény hivatkozás . Nem feltétlenül egy olyan inline függvénynek kell lennie, mint aminek example1.jsvan. Itt van ugyanaz a példa inline függvény használata nélkül:

const func = () => { console.log('Hello after 4 seconds'); }; setTimeout(func, 4 * 1000);

Érvek átadása

Ha a függvény, amely setTimeoutkéslelteti a végrehajtását, bármilyen argumentumot elfogad, akkor a fennmaradó argumentumokat felhasználhatjuk magunk számára setTimeout(az eddigi 2 után), hogy az argumentumértékeket továbbítsuk a késleltetett függvényhez.

// For: func(arg1, arg2, arg3, ...) // We can use: setTimeout(func, delay, arg1, arg2, arg3, ...)

Íme egy példa:

// example2.js const rocks = who => { console.log(who + ' rocks'); }; setTimeout(rocks, 2 * 1000, 'Node.js');

A rocksfenti, 2 másodperccel késleltetett függvény elfogad egy whoargumentumot, és a setTimeouthívás a „ Node.js ” értéket továbbítja ezen whoargumentumként.

example2.jsA nodeparanccsal végrehajtva 2 másodperc múlva kinyomtatja a „ Node.js rocksfájlt .

Timers Challenge # 1

Az eddig tanultak felhasználásával setTimeoutnyomtassa ki a következő 2 üzenetet a megfelelő késedelem után.

  • 4 másodperc múlva nyomtassa ki a „ Hello 4 másodperc múlva ” üzenetet
  • 8 másodperc múlva nyomtassa ki a „ Hello 8 másodperc múlva ” üzenetet .

Megkötések :

Csak egy függvényt határozhat meg a megoldásában, amely tartalmazza az inline függvényeket. Ez azt jelenti, hogy sok setTimeouthívásnak pontosan ugyanazt a funkciót kell használnia.

Megoldás

Így oldhatnám meg ezt a kihívást:

// solution1.js const theOneFunc = delay => { console.log('Hello after ' + delay + ' seconds'); }; setTimeout(theOneFunc, 4 * 1000, 4); setTimeout(theOneFunc, 8 * 1000, 8);

Csináltam theOneFunckap egy delayérv és használt értékét, hogy delayaz érv a nyomtatott üzenetet. Így a függvény különböző üzeneteket képes kinyomtatni a késleltetési érték alapján.

Ezután theOneFunckét setTimeouthívásnál használtam , az egyiket 4 másodperc múlva, a másikat 8 másodperc után. Mindkét setTimeouthívás egy harmadik argumentumot is kap, amely képviseli az delayérvet theOneFunc.

A solution1.jsfájl nodeparancs segítségével történő végrehajtása kinyomtatja a kihívás követelményeit, az első üzenetet 4 másodperc múlva, a második üzenetet 8 másodperc múlva.

A függvény végrehajtásának megismétlése

Mi lenne, ha azt kérném, hogy 4 másodpercenként nyomtasson üzenetet örökre?

Míg beilleszthet setTimeoutegy kört, az időzítők API is felajánlja a setIntervalfunkciót, amely örökre eleget tenne annak, hogy valamit meg kell tennie.

Íme egy példa a setInterval-ra:

// example3.js setInterval( () => console.log('Hello every 3 seconds'), 3000 );

Ez a példa 3 másodpercenként kinyomtatja az üzenetét. example3.jsA nodeparanccsal végrehajtva a Node örökké kinyomtatja ezt az üzenetet, amíg meg nem öli a folyamatot (a CTRL + C billentyűvel ).

Az időzítők törlése

Mivel az időzítő függvény meghívása ütemez egy műveletet, ez a művelet még a végrehajtás előtt is törölhető.

Hívás az setTimeoutidőzítő „ID” visszaadására szolgál, és az időzítő azonosítóját egy clearTimeouthívással használhatja az időzítő törléséhez. Íme egy példa:

// example4.js const timerId = setTimeout( () => console.log('You will not see this one!'), 0 ); clearTimeout(timerId);

Ez az egyszerű időzítő állítólag 0ms után aktiválódik (azonnalivá válik), de nem fog, mert rögzítjük az timerIdértéket, és azonnal clearTimeouthívás után töröljük.

Amikor example4.jsa nodeparanccsal végrehajtjuk , a Node nem nyomtat semmit, és a folyamat csak kilép.

By the way, in Node.js, there is another way to do setTimeout with 0 ms. The Node.js timer API has another function called setImmediate, and it’s basically the same thing as a setTimeout with a 0 ms but we don’t have to specify a delay there:

setImmediate( () => console.log('I am equivalent to setTimeout with 0 ms'), );

The setImmediate function is not available in all browsers. Don’t use it for front-end code.

Just like clearTimeout, there is also a clearInterval function, which does the same thing but for setInerval calls, and there is also a clearImmediate call as well.

A timer delay is not a guaranteed thing

In the previous example, did you notice how executing something with setTimeout after 0 ms did not mean execute it right away (after the setTimeout line), but rather execute it right away after everything else in the script (including the clearTimeout call)?

Let me make this point clear with an example. Here’s a simple setTimeout call that should fire after half a second, but it won’t:

// example5.js setTimeout( () => console.log('Hello after 0.5 seconds. MAYBE!'), 500, ); for (let i = 0; i < 1e10; i++) { // Block Things Synchronously }

Right after defining the timer in this example, we block the runtime synchronously with a big for loop. The 1e10 is 1 with 10 zeros in front of it, so the loop is a 10 Billion ticks loop (which basically simulates a busy CPU). Node can do nothing while this loop is ticking.

This of course is a very bad thing to do in practice, but it’ll help you here to understand that setTimeout delay is not a guaranteed thing, but rather a minimum thing. The 500 ms means a minimum delay of 500 ms. In reality, the script will take a lot longer to print its greeting line. It will have to wait on the blocking loop to finish first.

Timers Challenge #2

Write a script to print the message “Hello World” every second, but only 5 times. After 5 times, the script should print the message “Done” and let the Node process exit.

Constraints: You cannot use a setTimeout call for this challenge.

Hint: You need a counter.

Solution

Here’s how I’d solve this one:

let counter = 0; const intervalId = setInterval(() => { console.log('Hello World'); counter += 1; if (counter === 5) { console.log('Done'); clearInterval(intervalId); } }, 1000);

I initiated a counter value as 0 and then started a setInterval call capturing its id.

The delayed function will print the message and increment the counter each time. Inside the delayed function, an if statement will check if we’re at 5 times by now. If so, it’ll print “Done” and clear the interval using the captured intervalId constant. The interval delay is 1000 ms.

Who exactly “calls” the delayed functions?

When you use the JavaScript this keyword inside a regular function, like this:

function whoCalledMe() { console.log('Caller is', this); }

The value inside the this keyword will represent the caller of the function. If you define the function above inside a Node REPL, the caller will be the global object. If you define the function inside a browser’s console, the caller will be the window object.

Let’s define the function as a property on an object to make this a bit more clear:

const obj = { id: '42', whoCalledMe() { console.log('Caller is', this); } }; // The function reference is now: obj.whoCallMe

Now when you call the obj.whoCallMe function using its reference directly, the caller will be the obj object (identified by its id):

Now, the question is, what would the caller be if we pass the reference of obj.whoCallMe to a setTimetout call?

// What will this print?? setTimeout(obj.whoCalledMe, 0);

Who will the caller be in that case?

The answer is different based on where the timer function is executed. You simply can’t depend on who the caller is in that case. You lose control of the caller because the timer implementation will be the one invoking your function now. If you test it in a Node REPL, you’d get a Timetout object as the caller:

Note that this only matters if you’re using JavaScript’s this keyword inside regular functions. You don’t need to worry about the caller at all if you’re using arrow functions.

Timers Challenge #3

Write a script to continuously print the message “Hello World” with varying delays. Start with a delay of 1 second and then increment the delay by 1 second each time. The second time will have a delay of 2 seconds. The third time will have a delay of 3 seconds, and so on.

Include the delay in the printed message. Expected output looks like:

Hello World. 1 Hello World. 2 Hello World. 3 ...

Constraints: You can only use const to define variables. You can’t use let or var.

Solution

Because the delay amount is a variable in this challenge, we can’t use setInterval here, but we can manually create an interval execution using setTimeout within a recursive call. The first executed function with setTimeout will create another timer, and so on.

Also, because we can’t use let/var, we can’t have a counter to increment the delay in each recursive call, but we can instead use the recursive function arguments to increment during the recursive call.

Here’s one possible way to solve this challenge:

const greeting = delay => setTimeout(() => { console.log('Hello World. ' + delay); greeting(delay + 1); }, delay * 1000); greeting(1);

Timers Challenge #4

Write a script to continuously print the message “Hello World” with the same varying delays concept as challenge #3, but this time, in groups of 5 messages per main-delay interval. Starting with a delay of 100ms for the first 5 messages, then a delay of 200ms for the next 5 messages, then 300ms, and so on.

Here’s how the script should behave:

  • At the 100ms point, the script will start printing “Hello World” and do that 5 times with an interval of 100ms. The 1st message will appear at 100ms, 2nd message at 200ms, and so on.
  • After the first 5 messages, the script should increment the main delay to 200ms. So 6th message will be printed at 500ms + 200ms (700ms), 7th message will be printed at 900ms, 8th message will be printed at 1100ms, and so on.
  • After 10 messages, the script should increment the main delay to 300ms. So the 11th message should be printed at 500ms + 1000ms + 300ms (18000ms). The 12th message should be printed at 21000ms, and so on.
  • Continue the pattern forever.

Include the delay in the printed message. The expected output looks like this (without the comments):

Hello World. 100 // At 100ms Hello World. 100 // At 200ms Hello World. 100 // At 300ms Hello World. 100 // At 400ms Hello World. 100 // At 500ms Hello World. 200 // At 700ms Hello World. 200 // At 900ms Hello World. 200 // At 1100ms ...

Constraints: You can use only setInterval calls (not setTimeout) and you can use only ONE if statement.

Solution

Because we can only use setInterval calls, we’ll need recursion here as well to increment the delay of the next setInterval call. In addition, we need an if statement to control doing that only after 5 calls of that recursive function.

Here’s one possible solution:

let lastIntervalId, counter = 5; const greeting = delay => { if (counter === 5) { clearInterval(lastIntervalId); lastIntervalId = setInterval(() => { console.log('Hello World. ', delay); greeting(delay + 100); }, delay); counter = 0; } counter += 1; }; greeting(100);

Thanks for reading.

If you’re just beginning to learn Node.js, I recently published a first-steps course at Pluralsight, check it out: