js流程控制,多線程,setTimeout/setInterval,LazyMan實現

為了利用多核CPU的計算能力,HTML5提出Web Worker標準,允許JavaScript腳本創建多個線程,但是子線程完全受主線程控制,且不得操作DOM。所以,這個新標準并沒有改變JavaScript單線程的本質。
為了理解Web Worker是如何工作的,舉個栗子:

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
        <title>worker</title>
    </head>
    <body>
        <input type="text" name="ipt" id="ipt" value="" />
        <button id="start">start</button>
        <button id="stop">stop</button>
        <button id="ale">alert</button>
        <script type="text/javascript">
            var ipt = document.getElementById("ipt");
            var stop = document.getElementById("stop");
            var start = document.getElementById("start");
            var ale = document.getElementById("ale");
            var worker = new Worker("test22.js");
            worker.onmessage = function(){
                ipt.value = event.data;
            };
            stop.addEventListener("click",function(){
                //用于關閉worker線程
                worker.terminate();
            });
            start.addEventListener("click",function(){
                //開起worker線程
                worker = new Worker("test22.js");
            });
            ale.addEventListener("click",function(){  //點擊事件會插入主線程
                alert("i'm a dialog");                //alert阻塞了主線程
                console.log("waiting");
                setTimeout(function(){
                    console.log("waited for 5 seconds");
                },5000)
            });
            
            var aa = setTimeout(function(){
                console.log("Is 5 seconds.");
            },5000)
            
            var index = 0;
            var bb = setInterval(function(){
                index++;
                console.log(index);
            },1000)
            
        </script>
    </body>
</html>

下面是test22.js里的代碼,也就是存在于worker線程里的代碼

var i = 0;
function mainFunc(){
    i++;
    //把i發送到瀏覽器的js引擎線程里
    postMessage(i);
}
var id = setInterval(mainFunc,1000);

運行起來我們會發現

點擊確定后,它的數值并非2,而是一個比2更大的數


雖然dialog的彈出會阻塞js引擎線程,但是并不影響worker線程的運行,所以,在我們點擊確定后,只是在js引擎線程上更新了新的內容,而數值是一直在跑動的,這就說明worker線程和原本的js線程互不影響。
那么既然互不影響,兩個線程之間要怎么來聯系呢,答案其實已經在代碼里了,那就是onPostMessageonmessage這兩個函數,其中onPostMessage(data)的參數是你要傳遞的數據,而onmessage是一個回調函數,只有在接受到數據時,onmessage會被回調,onmessage有一個隱藏的參數,那就是event,我們可以用event.data獲取到傳遞過來的數據來更新主線程。
參考文檔:HTML5 Web Workers

栗子中,aabb前面,所以輸出aa也就在bb前面;如果它們位置對調,結果也將相反。

設定一個5000ms后執行的定時器不代表代碼會在5000ms之后執行,而是指代碼會在5000ms后加入到代碼隊列中。只要主線程空了,就會去讀取"任務隊列",這就是JavaScript的運行機制。這個過程會不斷重復。當循環到5000ms時,aa先加入,所以先執行。
如果將setTimeout()的第二個參數設為0,就表示當前代碼執行完(執行棧清空)以后,立即執行(0毫秒間隔)指定的回調函數。

setTimeout(function(){
    console.log(1);
}, 0);
console.log(2);

上面代碼的執行結果總是2,1,因為只有在執行完第二行以后,系統才會去執行"任務隊列"中的回調函數。

下面我們來看一個很有意思的面試題:

實現一個LazyMan,可以按照以下方式調用:
LazyMan(“Hank”)輸出:
Hi! This is Hank!

LazyMan(“Hank”).sleep(10).eat(“dinner”)輸出
Hi! This is Hank!
//等待10秒..
Wake up after 10
Eat dinner~

LazyMan(“Hank”).eat(“dinner”).eat(“supper”)輸出
Hi This is Hank!
Eat dinner~
Eat supper~

LazyMan(“Hank”).sleepFirst(5).eat(“supper”)輸出
Wake up after 5
//等待5秒
Hi This is Hank!
Eat supper

以此類推。

這道題目是典型的考JavaScript流程控制,參考答案如下:

var _LazyMan = function(name){
    this.tasks = [];   
    var self = this;
    var fn =(function(n){
        var name = n;
        return function(){
            console.log("Hi! This is " + name + "!");
            self.next();
        }
    })(name);
    this.tasks.push(fn);
    setTimeout(function(){
        //console.log(this);        //這里的this指向window
        console.log(self.tasks);    //任務隊列開始執行時,已經排好隊列。
        self.next();                //開始執行第一個
    }, 0);                          // 在下一個事件循環啟動任務
}

_LazyMan.prototype.next = function() { 
    var fn = this.tasks.shift(); //去掉事件流第一個事件,并返回第一個事件
    fn && fn();  //執行這個事件
}
_LazyMan.prototype.eat = function(timer){
    var self = this;
    var fn =(function(name){
        return function(){
            console.log("Eat " + name + "~");
            self.next()  //執行下一個
        }
    })(name);
    this.tasks.push(fn);
    return this;         // 實現鏈式調用
}
_LazyMan.prototype.sleep = function(time){
    var self = this;
    var fn = (function(time){
        return function(){
                console.log("Wake up after " + time + "s!");
            setTimeout(function(){
                self.next();
            },time*1000);
        }
    })(time);
    this.tasks.push(fn);
    return this;
}
_LazyMan.prototype.sleepFirst = function(time){
    var self = this;
    var fn = (function(time){
        return function(){
                console.log("Wake up after " + time + "s!");
            setTimeout(function(){
                self.next();
            },time*1000);
        }
    })(time);
    this.tasks.unshift(fn);
    return this;
}

function LazyMan(name){
    return new _LazyMan(name);
}

//test
LazyMan('Hank').sleepFirst(3).eat('supper').sleep(5).eat("dinner");  
//這一長段都在主線程 ,返回的是一個實例化的 LazyMan 對象,事件已經排好隊了
console.log

參考文獻:

  1. JavaScript 運行機制詳解:再談Event Loop
  2. 深入理解JavaScript定時機制
  3. How JavaScript Timers Work
  4. 談談Javascript線程
  5. 從setTimeout談JavaScript運行機制
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