setTimeout,异步,原理

本文深入探讨了JavaScript中的定时器setTimeout和setInterval的工作原理及差异,揭示了它们在单线程环境中如何处理异步事件,以及执行时机和延迟的问题。

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总的来说:
1. 先解释一个误区:setTimeout或者setInterval是间隔某个时间立即执行,真是这样的么?错!实际上时间参数的具体意思是:在参数指定的时间后将待执行方法放到javascript引擎的执行队列中, 如果队列中没有其他方法等待,才会立即执行setTimeout指定的方法,此时才会有立即执行的假象。

2. setTimeout(function(){XXXX},0),为什么就异步了?
这要就要说到javascript引擎到底是多线程还是单线程?从javascript引擎运行机制是怎么样的。
结合下图:
这里写图片描述

参考下面两篇文章来解释,就会基本明了。a.http://blog.youkuaiyun.com/binzai325/article/details/11773481
b.http://www.cnblogs.com/youxin/p/3354924.html

3. 定时器的延时是没有保证的。由于所有在游览器执行的js都是单线程异步事件(比如鼠标单击和定时器),执行过程中只有在有空闲的时候才会被执行。

4. 如 果你在一个大的JavaScript代码块正在执行的时候把所有的interval回调函数都囤起来的话,其结果就是在JavaScript代码块执行完 了之后会有一堆的interval事件被执行,而执行过程中不会有间隔。因此,取代的作法是浏览器情愿先等一等,以确保在一个interval进入队列的 时候队列中没有别的interval。

5. 异步事件一旦发生,就会把它的回调函数放到javascript引擎的执行队列中。

6.结论们
(1). JavaScript引擎只有一个线程,这使得异步事件必需列队等待执行。
(2). setTimeout和setInterval在如何执行代码上有着本质地区别。
(3). 如果一个timer在将要执行的时候被阻塞,它将会等待下一个时机(比预期的延时要长)。
(4). 如果interval的执行时间较长(比指定的延时长),那么它们将连续地执行而没有延时

(1). JavaScript engines only have a single thread, forcing asynchronous events to queue waiting for execution.
(2). setTimeout and setInterval are fundamentally different in how they execute asynchronous code.
(3). If a timer is blocked from immediately executing it will be delayed until the next possible point of execution (which will be longer than the desired delay).
(4). Intervals may execute back-to-back with no delay if they take long enough to execute (longer than the specified delay).

(5).对于动画来说,如果单帧的执行时间大于间隔时间,用setTimeout比用setInterval更保险。”It really depends on the situation – and how the timers are actually being used. setInterval will, most likely, get you more ‘frames’ in the animation but will certainly tax your processor more. A lot of frameworks end up using setTimeout since it degrades more gracefully on slower computers. ”
在这种情况下,采用setTimeout更保险:
setTimeout(function(){ setTimeout(arguments.callee, 10); }, 10);

主要参考:
1.http://blog.youkuaiyun.com/binzai325/article/details/11773481
2.http://www.cnblogs.com/youxin/p/3354924.html

示例代码:

setTimeout(function() {
console.log("a")
}, 0)
for(let i=0; i<10000; i++) {}
console.log("b")



// 答案是:b a
var t = true;
setTimeout(function(){ t = false; }, 1000);
while(t){ }
alert('end');

//答案是:死循环……js是单线程执行的,while里面死掉的时候setTimeout里面的函数是没机会执行的。
setTimeout(function () {while(true){ }}, 1000);
setTimeout(function () {alert('end 2');}, 2000);
setTimeout(function () {alert('end 1');}, 100);
alert('end');

//答案是:end end1 然后,被while(true)阻塞,就没有下文了
var xmlReq = createXMLHTTP();//创建一个xmlhttprequest对象
function testAsynRequest() {
   var url = "/AsyncHandler.ashx?action=ajax";
            xmlReq.open("post", url, true);
            xmlReq.setRequestHeader("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded");
   xmlReq.onreadystatechange = function () {
                if (xmlReq.readyState == 4) {
                    if (xmlReq.status == 200) {
                        var jsonData = eval('(' + xmlReq.responseText + ')');
                        alert(jsonData.message);
                    }
                    else if (xmlReq.status == 404) {
                        alert("Requested URL is not found.");
                    } else if (xmlReq.status == 403) {
                        alert("Access denied.");
                    } else {
                        alert("status is " + xmlReq.status);
                    }
                }
            };
   xmlReq.send(null);
}

testAsynRequest();//1秒后调用回调函数
while (true) {}

//在服务端实现简单的输出:
private void ProcessAjaxRequest(HttpContext context){
   string action = context.Request["ajax"];
            Thread.Sleep(1000);//等1秒
   string jsonObject = "{\"message\":\"" + action + "\"}";
   context.Response.Write(jsonObject);
}

//答案是:死循环,回调函数被阻塞了,无法执行
<think>好的,我现在需要回答用户关于异步任务处理原理的问题。用户希望了解工作机制和实现原理,并且要求引用提供的资料。首先,我要回忆相关的知识,并结合用户提供的引用内容来构建答案。 首先,异步任务处理的核心在于不阻塞主线程,尤其是在单线程环境如JavaScript中。根据引用[1]和[2],JavaScript通过事件循环机制处理异步任务,将其分为宏任务和微任务。事件循环的步骤包括执行同步任务、处理微任务队列,然后是宏任务队列。需要解释清楚调用栈、任务队列以及循环的过程。 接下来,用户提供的引用[5]提到了Android中的Handler机制,包括Message、Handler、MessageQueue和Looper。这部分需要详细说明每个组件的作用以及它们如何协作,例如Looper如何从MessageQueue中取出消息并由Handler处理。 外,引用[4]提到Kotlin协程作为异步处理方式,应该简要介绍协程如何通过挂起函数和协程作用域简化异步代码,强调其非阻塞特性。 还要注意对比不同系统或语言中的实现差异,比如JavaScript的事件循环和Android的Handler机制。同时,需要确保回答结构清晰,分点说明原理和实现方案,并引用对应的资料。 可能的问题点在于如何将不同引用内容整合成一个连贯的答案,避免重复或混乱。需要按机制分部分,先讲通用原理(如事件循环),再讲具体实现(如Handler和协程),最后总结不同方法的应用场景。 最后,生成的相关问题需要基于回答内容,涉及性能优化、对比不同机制、具体应用场景等。需要确保问题有针对性,能引导用户进一步学习。</think>### 异步任务处理的工作机制及实现原理 #### 一、核心机制:事件循环 异步任务处理的核心是**事件循环(Event Loop)**,其核心目标是在单线程环境下实现非阻塞操作,提升程序的响应性和性能[^2][^1]。 1. **单线程限制**:JavaScript和Android主线程均为单线程,需通过事件循环处理并发任务。 2. **任务分类**: - **同步任务**:立即执行,阻塞后续代码。 - **异步任务**:延迟执行,分为宏任务(如`setTimeout`、I/O操作)和微任务(如`Promise.then`、`MutationObserver`)。 3. **执行流程**: ```plaintext 1. 执行同步任务直至调用栈清空 2. 处理所有微任务(清空微任务队列) 3. 执行一个宏任务 4. 重复上述步骤 ``` #### 二、实现原理:组件协作 以Android的**Handler机制**为例,包含四大核心组件[^5]: 1. **Message**:封装任务数据。 2. **Handler**:发送和处理消息,通过`sendMessage()`将任务加入队列。 3. **MessageQueue**:按时间优先级排列的异步任务队列。 4. **Looper**:循环从队列中取出消息并分发给对应Handler,保证线程间通信。 流程示例: ```plaintext 主线程创建Looper → Handler发送Message → MessageQueue存储 → Looper循环取出 → Handler处理消息 ``` #### 三、现代实现方案对比 1. **JavaScript事件循环** - 微任务优先于宏任务执行,确保高优先级操作(如UI更新)快速响应。 2. **Android Handler/Looper** - 适用于线程间通信,如子线程计算后通过Handler更新UI[^5]。 3. **Kotlin协程** - 通过**挂起函数**暂停协程而非阻塞线程,利用协程作用域(如`viewModelScope`)管理生命周期,代码更简洁[^4]。 - 示例:网络请求时挂起协程,响应返回后恢复执行。 #### 四、关键设计目标 1. **非阻塞**:避免主线程卡顿(如Android ANR问题)。 2. **任务调度**:通过优先级队列管理任务执行顺序。 3. **线程协作**:如Android主线程与工作线程通过Handler通信[^3]。 ---
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