一个定时器相关的题目引发的思考

　　定时器是我们经常使用的一个异步函数，它的用处十分广泛，比如图片轮播、各种小的动画、延时操作等等；

　　定时器函数只有两个setTimeout、setInterval，这两个工作原理相同，唯一的区别是：setTimeout只执行一次，setInterval循环执行；

　　通过以下实例看看对定时器原理掌握程度：

　　定时器3个实例

　　　　首先声明这三个实例输出皆不同，先思考输出结果，以及为何不同

　　　　实例一：

console.log('test1')
for(var i=0;i<10;i++){
    setTimeout(()=>{console.log(i)},1000);
}
console.log('test2')

　　　　实例二（使用了ES6 let关键字）：

console.log('test1')
for(let i=0;i<10;i++){

    setTimeout(()=>{console.log(i)},1000);
}

console.log('test2')

　　　　实例三（使用了ES6 let关键字）：

console.log('test1')
for(let i=0;i<10;i++){
    setTimeout(()=>{console.log(i)},1000*i);
}
console.log('test2')

　　　　结果如下：

　　　　　　实例一：'test1' --> 'test2' --> 同时输出十个10

　　　　　　实例二：'test1' --> 'test2' --> 同时输出0-9数字

　　　　　　实例三：'test1' --> 'test2' --> 每哥1s输出一个数字，数字从0-9

　　　　至于原因等会再讲，首先要先明白定时器的工作原理，而定时器的原理正是javascript事件循环模型的体现；其次要掌握闭包；

js运行机制：Event Loop

　　必须明确一点：javascript是单线程，同一时间只能做一件事；

　　单线程就意味着，所有任务需要排队，前一个任务结束，才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就不得不一直等着。

　　所谓单线程，是指在JS引擎中负责解释和执行JavaScript代码的线程只有一个。不妨叫它主线程。但是实际上还存在其他的线程。例如：处理AJAX请求的线程、处理DOM事件的线程、定时器线程、读写文件的线程(例如在Node.js中)等等。这些线程可能存在于JS引擎之内，也可能存在于JS引擎之外，在此我们不做区分。不妨叫它们工作线程。

　　如果排队是因为计算量大，CPU忙不过来，倒也算了，但是很多时候CPU是闲着的，因为IO设备（输入输出设备）很慢（比如Ajax操作从网络读取数据），不得不等着结果出来，再往下执行。

　　JavaScript语言的设计者意识到，这时主线程完全可以不管IO设备，挂起处于等待中的任务，先运行排在后面的任务。等到IO设备返回了结果，再回过头，把挂起的任务继续执行下去。于是，所有任务可以分成两种，一种是同步任务（synchronous），另一种是异步任务（asynchronous）。同步任务指的是，在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务；异步任务指的是，不进入主线程、而进入"任务队列"（task queue）的任务，只有"任务队列"通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程执行。

　　具体来说，异步执行的运行机制如下(以ajax为例):

解答上述实例

　　第一个实例：

　　　　1.主线程自上向下同步执行，首先输出'test1';

　　　　2.遇到for循环后，发现里面是异步函数定时器，就把定时器放到消息队列中，执行了10次，因此消息队列中有10个定时器消息；注意：此时全局变量i=10；

　　　　3.将定时器放到消息队列中后，主线程继续执行同步任务；输出'test2'；

　　　　此时主线程中的同步任务执行完了，主线程上是空的；开始执行消息队列中的消息；

　　　　4.由于定时器延时1s，因此1s后消息队列中的消息进入主线程(注意：此时符合条件的有10个定时器消息)；

在主线程中执行定时器回调函数时，该回调函数是个闭包，i是全局变量，此时的i=10，因此执行结果是10个10；

　　第二个实例：

　　　　　此实例跟第一个实例唯一的区别是 let i 此时i是局部变量；以上四个步骤都是一样的，区别在主线程执行定时器回调函数；此处代码经过babel编译后：

var _loop = function (arg) {
    setTimeout(function () {
        console.log(arg);
    }, 1000);
};

for (var _i = 0; _i < 10; _i++) {
    _loop(_i);
}

　　　新定义了一个函数_loop，这个是定时器回调函数的父作用域；

　　　　当主线程处理定时器回调函数时，回调函数通过作用域链从_loop中获取arg的值；

　　延伸实例

　　　　上述方法使用了ES6中的let关键字，如何使用ES5闭包解决这个问题？

　　　　其实，想法就是创建个局部作用域，让定时器的回调函数从局部作用域中读取数值；

for(var i=0;i<10;i++){
    (function(arg){
        setTimeout(function(){
            cosnole.log(arg)
        },1000)
    })(i)
}
// 在for语句中创建立即执行函数，形成一个局部作用域；
// 定时器的回调函数从局部作用域中读取数值

　　还有别的方法吗？

　　可以从定时器的回调函数入手，将这个参数构造成闭包；

function backFun(arg){
    return function(){
        console.log(arg)
    }
}
for(var i=0;i<10;i++){
    setTimeout(backFun(i),1000)
}
// 同样是利用闭包创建局部作用域
// 定时器的回调函数 读取的仍是局部作用域中的数值

总结一下，这个题目考察了哪些知识点：

　　1.闭包

　　2.作用域链

　　3.定时器运行的原理（异步执行原理）

　　4.js运行机制

参考：(感谢以下文档)

[1] javascript: 彻底理解同步、异步、事件循环(Event Loop)
[2] javascript 运行机制详解：在谈Event Loop

[3] 如何使用定时器传递参数

[4] 什么是Event Loop