如何实现比 setTimeout 快 80 倍的定时器？
在浏览器中，setTimeout()/setInterval() 的每调用一次定时器的最小间隔是 4ms，这通常是由于函数嵌套导致（嵌套层级达到一定深度）。
简单来说，5 层以上的定时器嵌套会导致至少 4ms 的延迟。
用如下代码做个测试：
let a = performance.now();
setTimeout(() => {
let b = performance.now();
console.log(b - a);
setTimeout(() => {
let c = performance.now();
console.log(c - b);
setTimeout(() => {
let d = performance.now();
console.log(d - c);
setTimeout(() => {
let e = performance.now();
console.log(e - d);
setTimeout(() => {
let f = performance.now();
console.log(f - e);
setTimeout(() => {
let g = performance.now();
console.log(g - f);
}, 0);
}, 0);
}, 0);
}, 0);
}, 0);
}, 0);
// 1.3500000350177288
// 1.244999933987856
// 1.38000026345253
// 1.2050000950694084
// 4.724999889731407
// 5.309999920427799
探索
假设我们就需要一个「立刻执行」的定时器呢？有什么办法绕过这个 4ms 的延迟吗，上面那篇 MDN 文档的角落里有一些线索：
如果想在浏览器中实现 0ms 延时的定时器，你可以参考这里[3]所说的
window.postMessage()。
用 postMessage 来实现真正 0 延迟的定时器：
(function() {
var timeouts = [];
var messageName = 'zero-timeout-message';
// 保持 setTimeout 的形态，只接受单个函数的参数，延迟始终为 0。
function setZeroTimeout(fn) {
timeouts.push(fn);
window.postMessage(messageName, '*');
}
function handleMessage(event) {
if (event.source == window && event.data == messageName) {
event.stopPropagation();
if (timeouts.length > 0) {
var fn = timeouts.shift();
fn();
}
}
}
window.addEventListener('message', handleMessage, true);
// 把 API 添加到 window 对象上
window.setZeroTimeout = setZeroTimeout;
})();
由于 postMessage 的回调函数的执行时机和 setTimeout 类似，都属于宏任务，所以可以简单利用 postMessage 和 addEventListener('message') 的消息通知组合，来实现模拟定时器的功能。
再利用上面的嵌套定时器的例子来跑一下测试：
// 0.3850003704428673
// 0.23999996483325958
// 0.15999982133507729
// 0.3349999897181988
// 0.169999897480011
// 0.135000329464674
全部在 0.1 ~ 0.3 毫秒级别，而且不会随着嵌套层数的增多而增加延迟。
测试
从理论上来说，由于 postMessage 的实现没有被浏览器引擎限制速度，一定是比 setTimeout 要快的。但空口无凭，咱们用数据说话。
作者设计了一个实验方法，就是分别用 postMessage 版定时器和传统定时器做一个递归执行计数函数的操作，看看同样计数到 100 分别需要花多少时间。读者也可以在这里自己跑一下测试[4]。
function runtest() {
var output = document.getElementById('output');
var outputText = document.createTextNode('');
output.appendChild(outputText);
function printOutput(line) {
outputText.data += line + '\n';
}
var i = 0;
var startTime = Date.now();
// 通过递归 setZeroTimeout 达到 100 计数
// 达到 100 后切换成 setTimeout 来实验
function test1() {
if (++i == 100) {
var endTime = Date.now();
printOutput(
'100 iterations of setZeroTimeout took ' + (endTime - startTime) + ' milliseconds.'
);
i = 0;
startTime = Date.now();
setTimeout(test2, 0);
} else {
setZeroTimeout(test1);
}
}
setZeroTimeout(test1);
// 通过递归 setTimeout 达到 100 计数
function test2() {
if (++i == 100) {
var endTime = Date.now();
printOutput(
'100 iterations of setTimeout(0) took ' + (endTime - startTime) + ' milliseconds.'
);
} else {
setTimeout(test2, 0);
}
}
}
直接放结论，这个差距不固定，在我的 mac 上用无痕模式排除插件等因素的干扰后，以计数到 100 为例，大概有 80 ~ 100 倍的时间差距。在我硬件更好的台式机上，甚至能到 200 倍以上。
Performance 面板
只是看冷冰冰的数字还不够过瘾，我们打开 Performance 面板，看看更直观的可视化界面中，postMessage 版的定时器和 setTimeout 版的定时器是如何分布的。
这张分布图非常直观的体现出了我们上面所说的所有现象，左边的 postMessage 版本的定时器分布非常密集，大概在 5ms 以内就执行完了所有的计数任务。
而右边的 setTimeout 版本相比较下分布的就很稀疏了，而且通过上方的时间轴可以看出，前四次的执行间隔大概在 1ms 左右，到了第五次就拉开到 4ms 以上。
总结
通过本文，你大概可以了解如下几个知识点：
- setTimeout 的 4ms 延迟历史原因，具体表现。
- 如何通过 postMessage 实现一个真正 0 延迟的定时器。
