# 如何写一个计时器?setTimeout???
# 用普通的 setTimeout 实现
思路:
- 每 50ms 创建一个 setTimeout,更新计数器和真实时间
- 通过计数器来计算理想时间
- 将理想时间和真实时间作比较
let stoptimer
function commonSetTimeout() {
const speed = 50
let counter = 1
const start = Date.now()
function update() {
const ideal = counter * speed //理想时间
counter++
const real = Date.now() - start //真实时间
const diff = real - ideal //相差时间
oideal.value = ideal //DOM理想时间
oreal.value = real //DOM真实时间
odiff.value = diff //DOM相差时间
stoptimer = setTimeout(update, speed)
}
stoptimer = setTimeout(update, speed)
}
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由于每次 setTimeout 的执行时间实际上是大于 speed 的,所以真实时间和理想时间是有误差的
# 用 while 实现无误差
如何实现无误差呢?答案:用 while 循环
function processWhile(time) {
const start = Date.now()
while (true) {
const now = Date.now()
oreal.value = now - start //DOM真实时间
oideal.value = now - start //DOM理想时间
if (now - start >= time) {
odiff.value = now - start - time //DOM相差时间
console.log('误差:', now - start - time)
return
}
}
}
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由于 js 是单线程,while 会造成页面卡死,所以考虑用 worker 来实现
# 用 worker+while 实现
思路:
- 创建一个 worker,当收到 message 时,负责用 while 循环轮询准确时间
- 当达到准确时间时向主线程发送消息更新
// worker生成器
function createWorker(fn, options) {
const blob = new Blob(['(' + fn.toString() + ')()'])
const url = URL.createObjectURL(blob)
if (options) {
return new Worker(url, options)
}
return new Worker(url)
}
const worker = createWorker(function() {
// worker内监听message事件
onmessage = function(e) {
const start = Date.now()
while (true) {
const now = Date.now()
if (now - start >= e.data) {
postMessage(1)
return
}
}
}
})
let isStart = false
// 主线程向worker发送间隔时间,并监听message事件,当speed时间到的时候,发送下一个间隔时间
function workerWhile() {
isStart = true
const speed = 50
let counter = 1
const start = Date.now()
worker.postMessage(speed)
worker.onmessage = function(e) {
console.log(e.data)
oideal.value = counter * speed //DOM理想时间
counter++
oreal.value = Date.now() - start //DOM真实时间
odiff.value = oreal.value - oideal.value //DOM相差时间
if (isStart) {
worker.postMessage(speed)
}
}
}
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虽然我们用 Web Worker 修复时间看似被解决了。但是一方面, worker 线程会被 while 给占用,导致无法接受到信息,多个定时器无法同时执行,另一方面,由于 onmessage 还是属于事件循环内,如果主线程有大量阻塞还是会让时间越差越大,因此这并不是个完美的方案。
# 用 requestAnimationFrame 实现 setTimeout
requestAnimationFrame 告诉浏览器——你希望执行一个动画,并且要求浏览器在下次重绘之前调用指定的回调函数更新动画。该方法需要传入一个回调函数作为参数,该回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行,回调函数执行次数通常是每秒 60 次,也就是每 16.7ms 执行一次,但是并不一定保证为 16.7 ms。
setTimeout2 的实现思路:每 16.7ms 轮询一次,判断是否达到 delay 时间点,达到执行回调函数 cb,然后终止轮询
function setTimeout2(cb, delay) {
const start = Date.now()
loop()
function loop() {
let now = Date.now()
if (now - start >= delay) {
cb()
return
}
requestAnimationFrame(loop)
}
}
function requestAnimationFrameWhile() {
let counter = 1
const speed = 10
const start = Date.now()
isStart = true
function update() {
const ideal = counter * speed
counter++
const real = Date.now() - start
const diff = real - ideal
oideal.value = ideal //DOM理想时间
oreal.value = real //DOM真实时间
odiff.value = diff //DOM相差时间
if (isStart) {
setTimeout2(update, speed)
}
}
setTimeout2(update, speed)
}
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发现由于 16.7 ms 间隔执行,在使用间隔很小的定时器,很容易导致时间的不准确。
# setTimeout 系统时间补偿
思路:由于普通的 setTimeout 执行时间偏大于 speed,我们可以将下一次 setTimeout 的执行时间适当缩短也就是下一次 setTimeout 的执行时间等于 speed-diff
function 系统时间补偿模式() {
const speed = 50
let counter = 1
const start = Date.now()
function update() {
const ideal = counter * speed //理想时间
counter++
const real = Date.now() - start //真实时间
const diff = real - ideal //相差时间
oideal.value = ideal //DOM理想时间
oreal.value = real //DOM真实时间
odiff.value = diff //DOM相差时间
stoptimer = setTimeout(update, speed - diff)
}
stoptimer = setTimeout(update, speed)
}
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系统时间补偿是最简单也是最有效的方法,推荐使用
# 测试源码
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
<title>Document</title>
</head>
<body>
<p>
<label for="ideal">理想时间</label>
<input type="text" name="ideal" id="ideal" />
</p>
<p>
<label for="real">真实时间</label>
<input type="text" name="real" id="real" />
</p>
<p>
<label for="diff">时间差</label>
<input type="text" name="diff" id="diff" />
</p>
<button id="commonSetTimeout" onclick="commonSetTimeout()"
>commonSetTimeout</button
>
<button id="processWhile" onclick="processWhile(5000)"
>processWhile(5秒)</button
>
<button id="workerWhile" onclick="workerWhile()">workerWhile</button>
<button
id="requestAnimationFrameWhile"
onclick="requestAnimationFrameWhile()"
>requestAnimationFrameWhile</button
>
<button id="系统时间补偿模式" onclick="系统时间补偿模式()"
>系统时间补偿模式</button
>
<button id="stop" onclick="clearTimer()">stop</button>
<script>
const oideal = document.getElementById('ideal')
const oreal = document.getElementById('real')
const odiff = document.getElementById('diff')
const ostop = document.getElementById('stop')
let stoptimer
// TODO用普通的setTimeout实现
// 思路:每50ms创建一个setTimeout,更新计数器和真实时间
// 通过计数器来计算理想时间
// 将理想时间和真实时间作比较
function commonSetTimeout() {
const speed = 50
let counter = 1
const start = Date.now()
function update() {
const ideal = counter * speed
counter++
const real = Date.now() - start
const diff = real - ideal
oideal.value = ideal //理想时间
oreal.value = real //真实时间
odiff.value = diff
stoptimer = setTimeout(update, speed)
}
stoptimer = setTimeout(update, speed)
}
// 由于每次setTimeout的执行时间实际上是大于speed的,所以真实时间和理想时间是有误差的
// TODO用while实现无误差
// 如何实现无误差呢?
// 用while循环
function processWhile(time) {
const start = Date.now()
while (true) {
const now = Date.now()
oreal.value = now - start //真实时间
oideal.value = now - start //理想时间
if (now - start >= time) {
odiff.value = now - start - time
console.log('误差:', now - start - time)
return
}
}
}
// 由于js是单线程,while会造成页面卡死
// 所以考虑用worker来实现
// TODO用worker+while实现
// 思路:
// 创建一个worker,当收到message时,负责用while循环轮询准确时间
// 当达到准确时间时向主线程发送消息更新
// worker生成器
function createWorker(fn, options) {
const blob = new Blob(['(' + fn.toString() + ')()'])
const url = URL.createObjectURL(blob)
if (options) {
return new Worker(url, options)
}
return new Worker(url)
}
const worker = createWorker(function() {
// worker内监听message事件
onmessage = function(e) {
const start = Date.now()
while (true) {
const now = Date.now()
if (now - start >= e.data) {
postMessage(1)
return
}
}
}
})
let isStart = false
// 主线程向worker发送间隔时间,并监听message事件,当speed时间到的时候,发送下一个间隔时间
function workerWhile() {
isStart = true
const speed = 50
let counter = 1
const start = Date.now()
worker.postMessage(speed)
worker.onmessage = function(e) {
console.log(e.data)
oideal.value = counter * speed //理想时间
counter++
oreal.value = Date.now() - start //真实时间
odiff.value = oreal.value - oideal.value //真实时间
if (isStart) {
worker.postMessage(speed)
}
}
}
// 虽然我们用 Web Worker 修复时间看似被解决了。
// 但是一方面, worker 线程会被 while 给占用,导致无法接受到信息,多个定时器无法同时执行,
// 另一方面,由于 onmessage 还是属于事件循环内,如果主线程有大量阻塞还是会让时间越差越大,因此这并不是个完美的方案。
// TODO用requestAnimationFrame实现setTimeout
// requestAnimationFrame
// 告诉浏览器——你希望执行一个动画,并且要求浏览器在下次重绘之前调用指定的回调函数更新动画。
// 该方法需要传入一个回调函数作为参数,该回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行,回调函数执行次数通常是每秒60次,也就是每16.7ms 执行一次,但是并不一定保证为 16.7 ms。
// setTimeout2的实现思路:
// 每16.7ms轮询一次,判断是否达到delay时间点,达到执行回调函数cb,然后终止轮询
function setTimeout2(cb, delay) {
const start = Date.now()
loop()
function loop() {
let now = Date.now()
if (now - start >= delay) {
cb()
return
}
requestAnimationFrame(loop)
}
}
function requestAnimationFrameWhile() {
let counter = 1
const speed = 10
const start = Date.now()
isStart = true
function update() {
const ideal = counter * speed
counter++
const real = Date.now() - start
const diff = real - ideal
oideal.value = ideal //理想时间
oreal.value = real //真实时间
odiff.value = diff
if (isStart) {
setTimeout2(update, speed)
}
}
setTimeout2(update, speed)
}
// 发现由于 16.7 ms 间隔执行,在使用间隔很小的定时器,很容易导致时间的不准确。
// TODOsetTimeout 系统时间补偿
// 思路:由于普通的setTimeout执行时间偏大于speed,我们可以将下一次setTimeout的执行时间适当缩短
// 也就是下一次setTimeout的执行时间等于speed-diff
function 系统时间补偿模式() {
const speed = 50
let counter = 1
const start = Date.now()
function update() {
const ideal = counter * speed
counter++
const real = Date.now() - start
const diff = real - ideal
oideal.value = ideal //理想时间
oreal.value = real //真实时间
odiff.value = diff
stoptimer = setTimeout(update, speed - diff)
}
stoptimer = setTimeout(update, speed)
}
function clearTimer() {
clearTimeout(stoptimer)
isStart = false
}
</script>
</body>
</html>
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