Timers JavaScript: tout ce que vous devez savoir

Programmation

Il y a quelques semaines, j'ai tweeté cette question d'entretien:

*** Répondez à la question dans votre tête maintenant avant de continuer ***

Environ la moitié des réponses au Tweet étaient fausses. La réponse n'est PAS V8 (ou d'autres VM) !! Bien que connues sous le nom de «JavaScript Timers», les fonctions aiment setTimeoutet setIntervalne font pas partie des spécifications ECMAScript ou des implémentations de moteur JavaScript. Les fonctions de minuterie sont implémentées par les navigateurs et leurs implémentations seront différentes selon les navigateurs. Les minuteries sont également implémentées nativement par le runtime Node.js lui-même.

Dans les navigateurs, les principales fonctions du minuteur font partie de l' Windowinterface, qui comporte quelques autres fonctions et objets. Cette interface rend tous ses éléments disponibles globalement dans la portée JavaScript principale. C'est pourquoi vous pouvez exécuter setTimeoutdirectement dans la console de votre navigateur.

Dans Node, les minuteries font partie de l' globalobjet, qui se comporte de la même manière que l' Windowinterface du navigateur . Vous pouvez voir le code source des minuteries dans Node ici.

Certains pourraient penser que c'est une mauvaise question d'entrevue - pourquoi le savoir de toute façon est-il important?! En tant que développeur JavaScript, je pense que vous êtes censé le savoir car si vous ne le faites pas, cela pourrait être le signe que vous ne comprenez pas complètement comment V8 (et d'autres VM) interagit avec les navigateurs et Node.

Faisons quelques exemples et défis concernant les fonctions de minuterie, d'accord?

Mise à jour: Cet article fait maintenant partie de mon «Introduction complète à Node.js».

Vous pouvez en lire la version mise à jour ici.

Retarder l'exécution d'une fonction

Les fonctions de minuterie sont des fonctions d'ordre supérieur qui peuvent être utilisées pour retarder ou répéter l'exécution d'autres fonctions (qu'elles reçoivent comme premier argument).

Voici un exemple de retard:

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

Cet exemple utilise setTimeoutpour retarder l'impression du message d'accueil de 4 secondes. Le deuxième argument de setTimeoutest le délai (en ms). C'est pourquoi j'ai multiplié 4 par 1000 pour en faire 4 secondes.

Le premier argument de setTimeoutest la fonction dont l'exécution sera retardée.

Si vous exécutez le example1.jsfichier avec la nodecommande, Node se mettra en pause pendant 4 secondes, puis il imprimera le message d'accueil (et quittera après cela).

Notez que le premier argument de setTimeoutn'est qu'une référence de fonction . Il n'est pas nécessaire que ce soit une fonction en ligne comme ce qui example1.jsa été le cas. Voici le même exemple sans utiliser de fonction en ligne:

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

Passer des arguments

Si la fonction qui utilise setTimeoutpour retarder son exécution accepte des arguments, nous pouvons utiliser les arguments restants pour setTimeoutelle-même (après les 2 que nous avons appris jusqu'à présent) pour relayer les valeurs d'argument à la fonction retardée.

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

Voici un exemple:

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

La rocksfonction ci-dessus, qui est retardée de 2 secondes, accepte un whoargument et l' setTimeoutappel relaie la valeur « Node.js » comme cet whoargument.

L'exécution example2.jsavec la nodecommande affichera « Node.js rocks » après 2 secondes.

Défi Timers # 1

En utilisant ce que vous avez appris jusqu'à présent setTimeout, imprimez les 2 messages suivants après leurs délais correspondants.

  • Imprimer le message « Bonjour après 4 secondes » après 4 secondes
  • Imprimez le message « Bonjour après 8 secondes » après 8 secondes.

Contraintes :

Vous ne pouvez définir qu'une seule fonction dans votre solution, qui inclut des fonctions en ligne. Cela signifie que de nombreux setTimeoutappels devront utiliser exactement la même fonction.

Solution

Voici comment je résoudrais ce défi:

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

J'ai fait theOneFuncrecevoir un delayargument et utilisé la valeur de cet delayargument dans le message imprimé. De cette façon, la fonction peut imprimer différents messages en fonction de la valeur de retard que nous lui transmettons.

J'ai ensuite utilisé theOneFuncdans deux setTimeoutappels, un qui se déclenche après 4 secondes et un autre qui se déclenche après 8 secondes. Ces deux setTimeoutappels reçoivent également un troisième argument pour représenter l' delayargument pour theOneFunc.

L'exécution du solution1.jsfichier avec la nodecommande imprimera les exigences du défi, le premier message après 4 secondes et le deuxième message après 8 secondes.

Répéter l'exécution d'une fonction

Et si je vous demandais d'imprimer un message toutes les 4 secondes, pour toujours?

Bien que vous puissiez mettre setTimeouten boucle, l'API des minuteries offre également la setIntervalfonction, ce qui accomplirait l'exigence de faire quelque chose pour toujours.

Voici un exemple de setInterval:

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

This example will print its message every 3 seconds. Executing example3.js with the node command will make Node print this message forever, until you kill the process (with CTRL+C).

Cancelling Timers

Because calling a timer function schedules an action, that action can also be cancelled before it gets executed.

A call to setTimeout returns a timer “ID” and you can use that timer ID with a clearTimeout call to cancel that timer. Here’s an example:

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

This simple timer is supposed to fire after 0 ms (making it immediate), but it will not because we are capturing the timerId value and canceling it right after with a clearTimeout call.

When we execute example4.js with the node command, Node will not print anything and the process will just exit.

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.

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