Temporizadores de JavaScript: todo lo que necesita saber

Hace unas semanas, tuiteé esta pregunta de la entrevista:

*** Responda la pregunta en su cabeza ahora antes de continuar ***

Aproximadamente la mitad de las respuestas al Tweet fueron incorrectas. ¡La respuesta NO es V8 (u otras VM)! Aunque se conocen como "temporizadores de JavaScript", las funciones como setTimeouty setIntervalno son parte de las especificaciones de ECMAScript ni de ninguna implementación del motor de JavaScript. Las funciones de temporizador son implementadas por navegadores y sus implementaciones serán diferentes entre diferentes navegadores. Los temporizadores también se implementan de forma nativa mediante el propio tiempo de ejecución de Node.js.

En los navegadores, las funciones principales del temporizador son parte de la Windowinterfaz, que tiene algunas otras funciones y objetos. Esa interfaz hace que todos sus elementos estén disponibles globalmente en el ámbito principal de JavaScript. Es por eso que puede ejecutar setTimeoutdirectamente en la consola de su navegador.

En Node, los temporizadores son parte del globalobjeto, que se comporta de manera similar a la Windowinterfaz del navegador . Puede ver el código fuente de los temporizadores en Node aquí.

Algunos podrían pensar que esta es una mala pregunta para la entrevista: ¿por qué es importante saber esto de todos modos? Como desarrollador de JavaScript, creo que se espera que sepa esto porque si no lo sabe, podría ser una señal de que no comprende completamente cómo V8 (y otras VM) interactúa con los navegadores y Node.

Hagamos algunos ejemplos y desafíos sobre las funciones del temporizador, ¿de acuerdo?

Actualización: este artículo ahora es parte de mi "Introducción completa a Node.js".

Puede leer la versión actualizada aquí.

Retrasar la ejecución de una función

Las funciones de temporizador son funciones de orden superior que pueden usarse para retrasar o repetir la ejecución de otras funciones (que reciben como su primer argumento).

A continuación, se muestra un ejemplo sobre retrasos:

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

Este ejemplo se utiliza setTimeoutpara retrasar la impresión del mensaje de saludo en 4 segundos. El segundo argumento de setTimeoutes el retraso (en ms). Es por eso que multipliqué 4 por 1000 para convertirlo en 4 segundos.

El primer argumento de setTimeoutes la función cuya ejecución se retrasará.

Si ejecuta el example1.jsarchivo con el nodecomando, Node se detendrá durante 4 segundos y luego imprimirá el mensaje de saludo (y saldrá después de eso).

Tenga en cuenta que el primer argumento de setTimeoutes solo una referencia de función . No tiene que ser una función en línea como la que example1.jstiene. Este es el mismo ejemplo sin usar una función en línea:

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

Pasar argumentos

Si la función que usa setTimeoutpara retrasar su ejecución acepta algún argumento, podemos usar los argumentos restantes para setTimeoutsí misma (después de los 2 que aprendimos hasta ahora) para transmitir los valores del argumento a la función retrasada.

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

He aquí un ejemplo:

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

La rocksfunción anterior, que se retrasa 2 segundos, acepta un whoargumento y la setTimeoutllamada transmite el valor " Node.js " como ese whoargumento.

Ejecutar example2.jscon el nodecomando imprimirá “ Node.js rocks ” después de 2 segundos.

Desafío de temporizadores n. ° 1

Utilizando lo que aprendió hasta ahora setTimeout, imprima los siguientes 2 mensajes después de sus correspondientes retrasos.

  • Imprima el mensaje " Hola después de 4 segundos " después de 4 segundos
  • Imprima el mensaje " Hola después de 8 segundos " después de 8 segundos.

Restricciones :

Puede definir solo una función en su solución, que incluye funciones en línea. Esto significa que muchas setTimeoutllamadas tendrán que usar exactamente la misma función.

Solución

Así es como resolvería este desafío:

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

Hice theOneFuncrecibir un delayargumento y utilicé el valor de ese delayargumento en el mensaje impreso. De esta manera, la función puede imprimir diferentes mensajes en función del valor de retraso que le pasemos.

Luego utilicé theOneFuncen dos setTimeoutllamadas, una que se activa después de 4 segundos y otra que se activa después de 8 segundos. Ambas setTimeoutllamadas también obtienen un tercer argumento para representar el delayargumento theOneFunc.

La ejecución del solution1.jsarchivo con el nodecomando imprimirá los requisitos del desafío, el primer mensaje después de 4 segundos y el segundo mensaje después de 8 segundos.

Repetir la ejecución de una función

¿Qué pasa si le pido que imprima un mensaje cada 4 segundos, para siempre?

Si bien puede poner setTimeouten un bucle, la API de temporizadores también ofrece la setIntervalfunción, que cumpliría con el requisito de hacer algo para siempre.

Aquí hay un ejemplo 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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