setTimeout、setInterval、requestAnimationFrame

在異步編程中當(dāng)然少不了定時(shí)器了,常見的定時(shí)器函數(shù)有setTimeout、setInterval、requestAnimationFrame

  • setTimeout

剛開始用setTimeout時(shí),通過會(huì)認(rèn)為設(shè)置延時(shí)多久,就應(yīng)該是多久后執(zhí)行。其實(shí)這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,因?yàn)镴S是單線程執(zhí)行的,如果前面的代碼影響了性能,就會(huì)導(dǎo)致setTimeout不會(huì)按期執(zhí)行。這就要求我們不斷去修正,使定時(shí)器相對(duì)準(zhǔn)確。

let period = 60 * 1000 * 60 * 2;
let startTime = new Date().getTime();
let count = 0;
let end = new Date().getTime() + period;
let interval = 1000;
let currentInterval = interval;

function loop() {
    count++;
    // 代碼執(zhí)行所消耗的時(shí)間
    let offset = new Date().getTime() - (startTime + count * interval)
    let diff = end - new Date().getTime()
    let h = Math.floor(diff / (60 * 1000 * 60))
    let hdiff = diff % (60 * 1000 * 60)
    let m = Math.floor(hdiff / (60 * 1000))
    let mdiff = hdiff % (60 * 1000)
    let s = mdiff / 1000
    let sCeil = Math.ceil(s)
    let sFloor = Math.floor(s)
    //得到下一次循環(huán)所消耗的時(shí)間
    currentInterval = interval - offset;
    console.log(`時(shí):${h},分:${m},秒:${s},代碼執(zhí)行用時(shí)${offset}ms,下次循環(huán)間隔${currentInterval}`)
    setTimeout(loop, currentInterval)
}
setTimeout(loop, currentInterval)
  • setInterval

通常來(lái)說不建議使用setInterval。第一,它和setTimeout一樣,不能保證在預(yù)期的時(shí)間執(zhí)行任務(wù);第二,它存在執(zhí)行累積的問題。如果定時(shí)器執(zhí)行過程中出現(xiàn)了耗時(shí)操作,多個(gè)回調(diào)函數(shù)會(huì)在耗時(shí)操作結(jié)束后同時(shí)執(zhí)行,從而帶來(lái)性能上的問題。

如果有循環(huán)定時(shí)器的請(qǐng)求,完全可以通過requestAnimationFrame來(lái)實(shí)現(xiàn)。

function setInterval(callback, interval) {
    let timer;
    const now = Date.now;
    let startTime = now();
    let endTime = startTime;
    const loop = () => {
        timer = window.requestAnimationFrame(loop)
        endTime = now()
        if (endTime - startTime >= interval) {
            startTime = endTime = now()
            callback(timer)
        }
    }
    timer = window.requestAnimationFrame(loop)
    return timer
}

let a = 0
setInterval(timer => {
    console.log('1', 1)
    a++
    if (a === 3) {
        cancelAnimationFrame(timer)
    }
}, 1000)
  • requestAnimationFrame

計(jì)時(shí)器一直是javascript動(dòng)畫的核心技術(shù)。而編寫動(dòng)畫循環(huán)的關(guān)鍵是要知道延遲時(shí)間多長(zhǎng)合適。一方面,循環(huán)間隔必須足夠短,這樣才能讓不同的動(dòng)畫效果顯得平滑流暢;另一方面,循環(huán)間隔還要足夠長(zhǎng),這樣才能確保瀏覽器有能力渲染產(chǎn)生的變化

大多數(shù)電腦顯示器的刷新頻率是60Hz,大概相當(dāng)于每秒鐘重繪60次。大多數(shù)瀏覽器都會(huì)對(duì)重繪操作加以限制,不超過顯示器的重繪頻率,因?yàn)榧词钩^那個(gè)頻率用戶體驗(yàn)也不會(huì)有提升。因此,最平滑動(dòng)畫的最佳循環(huán)間隔是1000ms/60,約等于16.6ms

而setTimeout和setInterval的問題是,它們都不精確。它們的內(nèi)在運(yùn)行機(jī)制決定了時(shí)間間隔參數(shù)實(shí)際上只是指定了把動(dòng)畫代碼添加到瀏覽器UI線程隊(duì)列中以等待執(zhí)行的時(shí)間。如果隊(duì)列前面已經(jīng)加入了其他任務(wù),那動(dòng)畫代碼就要等前面的任務(wù)完成后再執(zhí)行

requestAnimationFrame采用系統(tǒng)時(shí)間間隔,保持最佳繪制效率,不會(huì)因?yàn)殚g隔時(shí)間過短,造成過度繪制,增加開銷;也不會(huì)因?yàn)殚g隔時(shí)間太長(zhǎng),使用動(dòng)畫卡頓不流暢,讓各種網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫效果能夠有一個(gè)統(tǒng)一的刷新機(jī)制,從而節(jié)省系統(tǒng)資源,提高系統(tǒng)性能,改善視覺效果

requestAnimationFrame自帶函數(shù)節(jié)流功能,基本可以保證在16.6毫秒內(nèi)只執(zhí)行一次(不掉幀的情況下),并且該函數(shù)的延時(shí)效果是精確的,沒有其他定時(shí)器時(shí)間不準(zhǔn)的問題,同樣可以通過該函數(shù)實(shí)現(xiàn)setTime

  • 總結(jié)
  1. requestAnimationFrame會(huì)把每一幀中的所有DOM操作集中起來(lái),在一次重繪或回流中就完成,并且重繪或回流的時(shí)間間隔緊緊跟隨瀏覽器的刷新頻率

  2. 在隱藏或不可見的元素中,requestAnimationFrame將不會(huì)進(jìn)行重繪或回流,這當(dāng)然就意味著更少的CPU、GPU和內(nèi)存使用量

  3. requestAnimationFrame是由瀏覽器專門為動(dòng)畫提供的API,在運(yùn)行時(shí)瀏覽器會(huì)自動(dòng)優(yōu)化方法的調(diào)用,并且如果頁(yè)面不是激活狀態(tài)下的話,動(dòng)畫會(huì)自動(dòng)暫停,有效節(jié)省了CPU開銷。

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