許多編程語言都有一個 sleep 函數,可以延遲程序的執行若干秒。JavaScript缺少這個內置功能,但不用擔心。在這篇文章中,我們將探討在JavaScript代碼中實現延遲的各種技巧,同時考慮到該語言的異步性質。
對于那些只想快速解決問題而不想深入了解技術細節的人,我們也有簡單明了的解決方案。下面是如何在你的JavaScript工具箱中添加一個 sleep 函數的最直接方式:
function sleep(ms) { return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));}console.log('Hello');sleep(2000).then(() => { console.log('World!'); });
運行這段代碼,你會在控制臺看到 “Hello”。然后,在短暫的兩秒鐘后,“World!”v會接著出現。這是一種既簡潔又有效的引入延遲的方法。
如果你只是為了這個來的,那太好了!但如果你對“為什么”和“怎么做”的原因感到好奇,還有更多可以學習的內容。JavaScript中處理時間有其細微之處,了解這些可能會對你有所幫助。
現在我們已經有了一個快速的解決方案,讓我們深入了解JavaScript的執行模型的機制。理解這一點對于有效地管理代碼中的時間和異步操作至關重要。
考慮以下Ruby代碼:
require 'net/http'require 'json'url = 'https://api.github.com/users/jameshibbard'uri = URI(url)response = JSON.parse(Net::HTTP.get(uri))puts response['public_repos']puts 'Hello!'
正如人們所期望的,這段代碼向GitHub API發送一個請求以獲取我的用戶數據。然后解析響應,輸出與我的GitHub帳戶關聯的公共倉庫的數量,最后在屏幕上打印“Hello!”。執行是從上到下進行的。
相比之下,這是相同功能的JavaScript版本:
fetch('https://api.github.com/users/jameshibbard') .then(res => res.json()) .then(json => console.log(json.public_repos));console.log('Hello!');
如果你運行這段代碼,它會先在屏幕上輸出“Hello!”,然后輸出與我的GitHub帳戶關聯的公共倉庫的數量。
這是因為在JavaScript中,從API獲取數據是一個異步操作。JavaScript解釋器會遇到 fetch 命令并發送請求。然而,它不會等待請求完成。相反,它會繼續執行,將“Hello!”輸出到控制臺,然后當請求在幾百毫秒后返回時,它會輸出倉庫的數量。
既然我們已經更好地理解了JavaScript的執行模型,讓我們看看JavaScript是如何處理延遲和異步代碼的。
在JavaScript中創建延遲的標準方法是使用其 setTimeout 方法。例如:
console.log('Hello');setTimeout(() => { console.log('World!'); }, 2000);
這將在控制臺上輸出 "Hello",然后兩秒后輸出 "World!"。在很多情況下,這已經足夠了:做某事,然后在短暫的延遲后,做其他事情。問題解決!
但不幸的是,事情并不總是那么簡單。
你可能會認為 setTimeout 會暫停整個程序,但事實并非如此。它是一個異步函數,這意味著其余的代碼不會等待它完成。
例如,假設你運行了以下代碼:
console.log('Hello');setTimeout(() => { console.log('World!'); }, 2000);console.log('Goodbye!');
你會看到以下輸出:
HelloGoodbye!World!
注意“Goodbye!”是如何出現在“World!”之前的?這是因為 setTimeout 不會阻塞其余代碼的執行。
這意味著你不能這樣做:
console.log('Hello');setTimeout(1000);console.log('World');
"Hello" 和 "World" 會立即被記錄在控制臺上,之間沒有明顯的延遲。
你也不能這樣做:
for (let i = 0; i < 5; i++) { setTimeout(() => { console.log(i); }, i * 1000);}
花一秒鐘考慮一下上面的代碼片段可能會發生什么。
它不會在每個數字之間延遲一秒鐘打印數字 0 到 4。相反,你實際上會得到五個 4,它們在四秒后一次性全部打印出來。為什么呢?因為循環不會暫停執行。它不會等待 setTimeout 完成才進入下一次迭代。
那么 setTimeout 實際上有什么用呢?現在讓我們來看看。
正如你可以在我們的 setTimeout 教程中閱讀到的,原生JavaScript setTimeout 函數在指定的延遲(以毫秒為單位)后調用一個函數或執行一個代碼片段。
這可能在某些情況下是有用的,例如,如果你希望在訪問者瀏覽你的頁面一段時間后顯示一個彈出窗口,或者你希望在從元素上移除懸停效果之前有短暫的延遲(以防用戶意外地鼠標移出)。
setTimeout 方法接受一個函數的引用作為第一個參數。
這可以是函數的名稱:
function greet(){ alert('Howdy!');}setTimeout(greet, 2000);
它可以是一個指向函數的變量(函數表達式):
const greet = function(){ alert('Howdy!');};setTimeout(greet, 2000);
或者它可以是一個匿名函數(在這種情況下是箭頭函數):
setTimeout(() => { alert('Howdy!'); }, 2000);
也可以將一段代碼字符串傳遞給 setTimeout 以供其執行:
然而,這種方法是不可取的,因為:
如前所述,setTimeout 非常適合在延遲后觸發一次性操作,但也可以使用 setTimeout(或其表親 setInterval)來讓JavaScript等待直到滿足某個條件。例如,下面是如何使用 setTimeout 等待某個元素出現在網頁上的方式:
function pollDOM () { const el = document.querySelector('my-element'); if (el.length) { // Do something with el } else { setTimeout(pollDOM, 300); // try again in 300 milliseconds }}pollDOM();
這假設該元素最終會出現。如果你不確定這是否會發生,你需要考慮取消計時器(使用 clearTimeout 或 clearInterval)。
有時,你可能會發現自己想要在一系列操作中引入延遲。雖然你可以使用各種方法來模擬一個Sleep函數,但還有另一種經常被忽視的方法:遞增超時。
這個思路很簡單:你不是暫停整個執行線程,而是使用 setTimeout 為每個后續操作增加延遲。這樣,你可以創建一個延遲操作的序列,而不會阻塞瀏覽器或損害用戶體驗。
下面是一個快速示例:
let delay = 1000; // 從1秒的延遲開始for (let i = 0; i < 5; i++) { setTimeout(() => { console.log(`這是消息 ${i + 1}`); }, delay); delay += 1000; // 每次迭代延遲增加1秒}
在這個示例中,第一條消息將在1秒后出現,第二條消息在2秒后,依此類推,直到第五條消息在5秒后。
這種方法的優點是它不阻塞,易于實現,并且不需要了解 promises 或 async/await。然而,它不適用于需要精確計時或錯誤處理的復雜異步操作
編寫 JavaScript 時,我們經常需要等待某件事情發生(例如,從 API 獲取數據),然后做出響應(例如,更新UI以顯示數據)。
上面的示例使用了一個匿名回調函數來實現這一目的,但如果你需要等待多個事情發生,語法很快就會變得相當復雜,你最終會陷入回調地獄。
幸運的是,這門語言在過去幾年里有了很大的發展,現在為我們提供了新的構造來避免這一點。
例如,使用 async await,我們可以重寫最初獲取 GitHub API信息的代碼:
(async () => { const res = await fetch(`https://api.github.com/users/jameshibbard`); const json = await res.json(); console.log(json.public_repos); console.log('Hello!');})();
現在,代碼從上到下執行。JavaScript 解釋器等待網絡請求完成,首先記錄公共倉庫的數量,然后記錄“Hello!”消息。
如果你還在看這篇文章,那么我猜你一定是想阻塞那個執行線程,并讓JavaScript等待一下。
下面是你可能會這樣做的方式:
function sleep(milliseconds) { const date = Date.now(); let currentDate = null; do { currentDate = Date.now(); } while (currentDate - date < milliseconds);}console.log('Hello');sleep(2000);console.log('World!');
正如預期的那樣,這將在控制臺上打印“Hello”,暫停兩秒,然后打印“World!”
它通過使用Date.now方法獲取自1970年1月1日以來經過的毫秒數,并將該值分配給一個 date 變量。然后它創建一個空的 currentDate 變量,然后進入一個 do ... while 循環。在循環中,它會重復獲取自1970年1月1日以來經過的毫秒數,并將該值分配給之前聲明的 currentDate 變量。只要 date 和 currentDate 之間的差異小于所需的毫秒數的延遲,循環就會繼續進行。
任務完成了,對嗎?好吧,也不完全是……
也許這段代碼正是你所期望的,但請注意,它有一個很大的缺點:循環會阻塞JavaScript的執行線程,并確保在它完成之前沒有人能與你的程序進行交互。如果你需要很大的延遲,甚至有可能會讓整個程序崩潰。
那么應該怎么做呢?
事實上,也可以結合本文前面學到的技巧來制作一個不太侵入性的 sleep 方法:
function sleep(ms) { return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));}console.log('Hello');sleep(2000).then(() => { console.log('World!'); });
這段代碼將在控制臺上打印“Hello”,等待兩秒,然后打印“World!”在底層,我們使用setTimeout 方法在給定的毫秒數后解析一個 promise。
注意,我們需要使用一個 then 回調來確保第二條消息是帶有延遲的。我們還可以在第一個回調函數后面鏈式地添加更多回調函數。
這樣做是可行的,但看起來不太好看。我們可以使用async ... await來美化它:
function sleep(ms) { return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));}async function delayedGreeting() { console.log('Hello'); await sleep(2000); console.log('World!'); await sleep(2000); console.log('Goodbye!');}delayedGreeting();
這看起來更好看,但這意味著使用 sleep 函數的任何代碼都需要被標記為 async。
當然,這兩種方法仍然有一個缺點(或特點),那就是它們不會暫停整個程序的執行。只有你的函數會睡眠:
function sleep(ms) { return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));}async function delayedGreeting() { console.log('Hello'); await sleep(2000); // await只暫停當前的異步函數 console.log('World!');}delayedGreeting();console.log('Goodbye!');
上面的代碼會依次打印出:
HelloGoodbye!World!
這樣,你可以根據需要靈活地使用不同的方法和技術來實現JavaScript中的延遲和異步操作。
我們已經探討了各種在JavaScript中引入延遲的方法。現在讓我們總結一下哪種方法最適合不同的場景,以及哪種方法通常應該避免。
console.log('Hello');setTimeout(() => { console.log('World!'); }, 2000);
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