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详解Nodejs的timers模块

2019-11-19 18:18:50
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来源:转载
供稿:网友

本模块,属于来模拟一些浏览器自带方法的模块,比如setTimeout,clearTimeout等方法,之所以会有该模块,在我看来,也是为了能让前端工程师使用起来,更简单,使用一个单独的模块,来把浏览器上的功能来模拟出来,那么就可以直接减少学习的成本,这样就可以花更少的时间,学习到更多的东西。

timers模块中,使用的C++的方法

timers模块中,调用了C++实现的方法,这些方法,在该模块中,占据了很重要的位置,所以,这里我们先来看下,在C++的方法中,提供了哪些方法。

var Timer = process.binding('timer_wrap').Timer; console.log(Timer); 

运行之后,在控制台,就会打印出如下的内容,它的格式如下

{  [Function: Timer]  // Timer构造函数,可以进行实例化  kOnTimeout: 0,  // 静态属性,公用,更改会影响其他的调用  now: [Function: now]  // 静态方法,获取类似时间戳的一个数字 } 

其中,Timer本身是一个构造函数,而这个构造函数中,还包含了一个静态属性和一个静态方法,关于静态属性和方法,基本上,这两个只是拿来使用的,是禁止修改的,并且,其使用方法比较简单,所以这里不多说了。
Timer既然还是一个构造函数,那么久是可以被实例化的,接下来,看下实例化之后的对象:

var Timer = process.binding('timer_wrap').Timer,  timer = new Timer(),  i = "";  console.log("obj has attribute:"); console.log(timer);  console.log("prototype method and attribute:"); for(i in timer){  console.log(i+"="+timer[i]); } 

把上面的代码,执行的结果如下:

obj has attribute: {}  prototype method and attribute: close=function close() { [native code] } ref=function ref() { [native code] } unref=function unref() { [native code] } start=function start() { [native code] } stop=function stop() { [native code] } setRepeat=function setRepeat() { [native code] } getRepeat=function getRepeat() { [native code] } again=function again() { [native code] } 

从上面的结果中可以看出,在Timer实例化之后,在对象本身,是没有属性和方法的,在原型链上,是有一些方法,至于这些方法,有什么用,就需要慢慢去看一下了。

timers模块中的一个基础--构造函数Timeout

之所以这里要把这个构造函数以单小节的形式给出,是因为在我看来,如果想要对整个timers模块中的逻辑有更好的认识,那么该模块的基础一个私有的构造函数的理解,还是很有必要的。

这里,我们首先来看一下源码:

var Timeout = function(after) {  // 定义内部属性,过时时间  this._idleTimeout = after;   // 循环链表中的两个属性,可以参考前篇文章linklist私有模块  this._idlePrev = this;  this._idleNext = this;   // 记录开始计时时间的属性  this._idleStart = null;   // 当时间到了,执行的回调函数  this._onTimeout = null;   // 该计时器,是否需要repeat,setInterval方法,该属性为true  this._repeat = false; };   function unrefdHandle() {  // unref方法的回调函数,内部this指向Timeout._handle属性  // 在该属性上,定义了owner属性,保存Timeout的实例化后的对象  this.owner._onTimeout();  if (!this.owner._repeat)   this.owner.close(); }  Timeout.prototype.unref = function() {  // 这个方法,是用来暂停计时器的  // 添加一个新的属性_handle用来对接C++提供的API接口  if (!this._handle) {   // 做一些初始的判断属性,设置初始值等   var now = Timer.now();   if (!this._idleStart) this._idleStart = now;   var delay = this._idleStart + this._idleTimeout - now;   if (delay < 0) delay = 0;    // 把this指向的计时器对象,清理掉,从计时器链表中清理掉   exports.unenroll(this);    // 介入C++提供的API方法   this._handle = new Timer();    // 添加一些属性,用来保存一些信息   this._handle.owner = this;   this._handle[kOnTimeout] = unrefdHandle;    // 开始计时,在delay后执行改方法的回调   this._handle.start(delay, 0);   this._handle.domain = this.domain;    // 调用C++提供的方法,停止计时器的执行   this._handle.unref();  } else {   // 如果之前有_handle属性,那么则直接停止   this._handle.unref();  } };  Timeout.prototype.ref = function() {  // 该方法,只有在unref之后,才起作用,恢复计时器的工作  // 如果在unref中,生成了_handle属性,那么使用该属性  // 调用C++提供的API,ref,恢复计时器的运行  if (this._handle)   this._handle.ref(); };  Timeout.prototype.close = function() {  // 当要关闭计时器对象时,如果定义过接入C++饿API的方法时  // 直接使用C++的方法,关闭  // 否则,把该方法,清理出去  // 不让它再lists链表中,那么当计时器执行到时,也不会执行该计时器的回调函数  this._onTimeout = null;  if (this._handle) {   this._handle[kOnTimeout] = null;   // 调用C++中提供的close方法,见前面构造函数Timer的原型链方法中   this._handle.close();  } else {   exports.unenroll(this);  } }; 

上面的源码,就是在timers模块中,内部的一个私有构造函数,在timers公开的一些方法,占据了一个很重要的位子,因为,这个方法,是timers模块,与C++代码链接的重要部分。该部分,是没有示例可以给出的,只有在后面使用timers模块对外公开的API中,来看下对应的使用效果。

这里之所以,要先把这个构造函数放在这里,因为,在我看来,如果能先对这个构造函数有所了解的话,那么接下来看timers模块中的其他方法时,就会变的简单很多。

当然,也有可能是,因为没有看其他的源代码,而导致对于该构造函数的一些方法和属性,很没用感觉的,那么,接下来,就继续看下去吧。

timers模块的源码

timers中的源码,可以分为两部分,在这里,只会看下其中的一部分,还有另外一部分,是和延时执行相反的立即执行的回调函数,这是我们不常用到的,所以这里就不在占用篇幅。

这里,依然使用源码来开始:

'use strict';  // timer_wrap模块,为底层C++实现的模块 var Timer = process.binding('timer_wrap').Timer;  // Timer在控制台打印出的数据如下:  // {[Function: Timer] 是一个构造函数  //  kOnTimeout: 0,  //  now: [Function: now]  // }  // Nodejs模拟的双向链表的操作模块,请查看前一篇关于linklist的文章 var L = require('_linklist');  // 断言的管理模块中的ok方法 var assert = require('assert').ok;  var kOnTimeout = Timer.kOnTimeout | 0;  // Timeout values > TIMEOUT_MAX are set to 1. var TIMEOUT_MAX = 2147483647; // 2^31-1  // 把timer添加到debug的模块中,并生成一个函数,命名为debug // 在之后,直接调用,该函数,即可把官员timer的错误信息,打印到控制台 var util = require('util'); var debug = util.debuglog('timer'); // 注,debuglog方法,应该是最近的版本中,新添加的,因为在一年前,刚接触nodejs时, // util模块中,还没有该方法   // Object containing all lists, timers // key = time in milliseconds // value = list var lists = {};  // the main function - creates lists on demand and the watchers associated // with them. // 把item存入到一个链表中去,并且把msecs对应的链表,存入到lists对象中去 // lists的格式是这样的:  // {  // "1000": 这里是一个循环链表,该链表内,包含了所有msecs=1000的list对象  // "2000":{}  // }  function insert(item, msecs) {  // 给item定义两个私有属性  // 一个记录当前时间  item._idleStart = Timer.now();  // 一个记录毫秒时间,类似于过期时间  item._idleTimeout = msecs;   // 如果定义的毫秒,是负值,则直接返回,不做后面的处理  if (msecs < 0) return;   var list;   // 如果该过期时间,已经缓存在了lists对象中,则直接找到缓存的数据  if (lists[msecs]) {   list = lists[msecs];  } else {   // 否则,执行新建一个list数据   // 并把item和msecs的数据初始化到新创建的对象中去   list = new Timer();   // 下面这些,就是Timer实例化之后,包含的方法   // close   // ref   // unref   // start   // stop   // setRepeat   // getRepeat   // again    // 实例化之后,调用start方法   list.start(msecs, 0);    // 把list对象,改为一个循环链表   L.init(list);    // 把该list添加到lists对象中缓存   // 并设置一些属性,这些属性,在其他方法中被用到   lists[msecs] = list;   list.msecs = msecs;   list[kOnTimeout] = listOnTimeout;  }   // 把item插入到list的下一个节点去  L.append(list, item);  assert(!L.isEmpty(list)); // list is not empty }  // 每一个list的kOnTimeout的属性值,应该是一个回调函数 // 所以,其内部指向的是list本事 function listOnTimeout() {  var msecs = this.msecs;  var list = this;   debug('timeout callback %d', msecs);   // 类似一个时间戳,但是又和Date.now()的毫秒级时间戳不同,不知道是如何判断这个的  var now = Timer.now();  debug('now: %d', now);   var diff, first, threw;   // 当时间到了之后,把对应该时间的链表中的所有元素执行  // 如果出现异味,则等一会再次执行,请看源码中的具体注释  while (first = L.peek(list)) {   // If the previous iteration caused a timer to be added,   // update the value of "now" so that timing computations are   // done correctly. See test/simple/test-timers-blocking-callback.js   // for more information.   // 本处的while是,把list的所有前置列表,都处理一遍,直到list所处的链表中,只有list时结束   if (now < first._idleStart) {    // 当first元素,当执行insert时,会操作_idleStart的属性值    // 如果Timer.now的值,是一直增加的,那么这里为神马会执行?    // 那么又为什么要有这个判断?只是打了一个log,难道只是为了做个通知?    now = Timer.now();    debug('now: %d', now);   }    // 求这个差值?并且与list的msecs值进行判断   diff = now - first._idleStart;   if (diff < msecs) {    // 执行到这里,那边把list继续延时一段时间,因为当前的一个item没有被执行    // 所以重新计时,再执行一次    list.start(msecs - diff, 0);    debug('%d list wait because diff is %d', msecs, diff);     // 并且直接return,结束本回调函数,等待msecs-diff时间之后,再次执行    return;   } else {    // 把first从它所在的链表中移除    L.remove(first);     // 我觉得,这里是在判断,是否移除成功    assert(first !== L.peek(list));     // 如果当前的first没有回调函数,那么不需要再向下执行,继续while循环    if (!first._onTimeout) continue;     // 接下来,就是执行回调的处理了,处理的逻辑还行,看起来不算复杂    // 只是,有些判断,我现在无法理解到,为什么要这么判断     // v0.4 compatibility: if the timer callback throws and the    // domain or uncaughtException handler ignore the exception,    // other timers that expire on this tick should still run.    //    // https://github.com/joyent/node/issues/2631    var domain = first.domain;    if (domain && domain._disposed)     continue;     try {     if (domain)      domain.enter();     threw = true;     first._onTimeout();     if (domain)      domain.exit();     threw = false;    } finally {     if (threw) {      // We need to continue processing after domain error handling      // is complete, but not by using whatever domain was left over      // when the timeout threw its exception.      var oldDomain = process.domain;      process.domain = null;      process.nextTick(function() {       list[kOnTimeout]();      });      process.domain = oldDomain;     }    }   }  }   debug('%d list empty', msecs);  assert(L.isEmpty(list));  list.close();  delete lists[msecs]; }   var unenroll = exports.unenroll = function(item) {  L.remove(item);   // _idleTimeout中保存着msecs的值,  // 所有可以根据该属性,直接找到该对象在lists中的缓存数据  // 不过,item的msecs中,也保存了list本身的msecs的   var list = lists[item._idleTimeout];  // if empty then stop the watcher  debug('unenroll');  if (list && L.isEmpty(list)) {   debug('unenroll: list empty');   // list调用C++的接口   list.close();   delete lists[item._idleTimeout];  }  // if active is called later, then we want to make sure not to insert again  item._idleTimeout = -1;  // 本方法,其实就是在清理一些默认的数据了  // 属于,当一个方法执行完之后,把其对应的数据,都直接清理掉  };   // Does not start the time, just sets up the members needed. exports.enroll = function(item, msecs) {  // 给item重新设置一些属性  // msecs的值,需要时number类型,并且有效的正整数和零  if (!util.isNumber(msecs)) {   throw new TypeError('msecs must be a number');  }   if (msecs < 0 || !isFinite(msecs)) {   throw new RangeError('msecs must be a non-negative finite number');  }   // if this item was already in a list somewhere  // then we should unenroll it from that  // 保证,item不会存在于两个链表中,  // 比如,我最初把item设置为1000之后执行,那么item在lists[1000]所在的链表中  // 接下来,我又把item设置为2000之后执行,那么就要先吧item从原来的lists[1000]的链表中删除  // 然后,添加到lists[2000]所指向的链表去  if (item._idleNext) unenroll(item);   // Ensure that msecs fits into signed int32  // 保证是在最大值之内的,否则,设置为一个系统设置的最大值  if (msecs > TIMEOUT_MAX) {   msecs = TIMEOUT_MAX;  }   // 设置信息,并初始化item本身的链表  item._idleTimeout = msecs;  L.init(item); };   // call this whenever the item is active (not idle) // it will reset its timeout. exports.active = function(item) {  // 把item插入到缓存的lists对象中,  // 或者把已经存在的于对象中的item,进行一次数据更新  var msecs = item._idleTimeout;  if (msecs >= 0) {   // 看上面的函数,enroll可以知道,msecs是必须大于等于0的   var list = lists[msecs];   // 如果list存在于lists中,找到对应的链表    if (!list || L.isEmpty(list)) {    // 如果list为空,或者list为空链接,则执行insert方法,创建一个新的链表    // 并且把该链表,保存到lists[msecs]中去    insert(item, msecs);   } else {    // 如果有,那么更新item属性的当前时间,把item插入到list链表中去    item._idleStart = Timer.now();    L.append(list, item);   }  } };   /* * DOM-style timers */   exports.setTimeout = function(callback, after) {  // setTimeout的实现源代码  // 前两个参数必须是固定的  var timer;   // after转化为数字,或者NaN  after *= 1; // coalesce to number or NaN   // 如果不在合法范围之内,则把after设置为1  if (!(after >= 1 && after <= TIMEOUT_MAX)) {   after = 1; // schedule on next tick, follows browser behaviour  }   // 根据Timerout构造函数,生成一个实例,该构造函数完成的功能  // 只是创建一个对象,设置了一些属性和一些方法  timer = new Timeout(after);  // 实例化后的timer包含以下内部属性  // _idleTimeout = after;  // _idlePrev = this;  // _idleNext = this;  // _idleStart = null;  // _onTimeout = null;  // _repeat = false;  // 以及一下几个原型链方法  // unref  // ref  // close   // 如果传入的参数,小于等于2个,说明没有多余的默认参数传入  if (arguments.length <= 2) {   timer._onTimeout = callback;  } else {    // 如果有多余的默认参数传入,那么就要把多余的参数缓存一下   // 使用闭包,重新设置一个回调函数   var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 2);   timer._onTimeout = function() {    callback.apply(timer, args);   }  }   // 设置timer的domain属性为process的domain属性  // 该属性,暂时还不知道为什么存在  if (process.domain) timer.domain = process.domain;   // 把timer设置为启动,并在active中,插入到等待执行的列表中去  exports.active(timer);   // 返回Timeout的实例对象,所以,可以想象setTimeout的返回值,到底有哪些属性和方法了吧  return timer; };   exports.clearTimeout = function(timer) {  // 只有timer存在  // 回调存在,回调时间存在的情况下,才需要把该方法清理掉  // 至于为什么要判断这些条件,请参考listOnTimeout方法内部的注释及逻辑  if (timer && (timer[kOnTimeout] || timer._onTimeout)) {   timer[kOnTimeout] = timer._onTimeout = null;   // 清除回调,时间等属性,然后把timer自lists链表中,去除掉   // 这样减少在每次调用时,对lists中对象的无意义的循环   if (timer instanceof Timeout) {    timer.close(); // for after === 0   } else {    exports.unenroll(timer);   }  } };   exports.setInterval = function(callback, repeat) {  // 前期的处理,和setTimeout方法相同,唯一不同的是,回调  // 在本方法中,回调之后,再添加另外一个计时器  // 在我看来,就像是每次去调用setTimeout方法一样   repeat *= 1; // coalesce to number or NaN   if (!(repeat >= 1 && repeat <= TIMEOUT_MAX)) {   repeat = 1; // schedule on next tick, follows browser behaviour  }   var timer = new Timeout(repeat);  var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 2);  timer._onTimeout = wrapper;  timer._repeat = true;   if (process.domain) timer.domain = process.domain;  exports.active(timer);   return timer;   function wrapper() {   callback.apply(this, args);   // If callback called clearInterval().   if (timer._repeat === false) return;   // If timer is unref'd (or was - it's permanently removed from the list.)    // 下面的处理,是因为在net模块中,和在本模块中,重新启用一个计时器的方法有区别   if (this._handle) {    // 该分支处理,应该是为了net模块中做的处理    // 在本模块中,暂时是没有提及到该属性的    this._handle.start(repeat, 0);   } else {    // 当前的模块中的回调函数    timer._idleTimeout = repeat;    exports.active(timer);   }  } };  exports.clearInterval = function(timer) {  // 基本上,就是只有timer和repeat属性存在的情况下  // 才表示timer对象,是出于Interval方法中,  // 这个时候,才去清理掉repeat属性,然后clearTimeout的方法  // 清理掉该计时器  if (timer && timer._repeat) {   timer._repeat = false;   clearTimeout(timer);  } }; 

timers中的源码,就是这样了,篇幅有限,本篇到这里就结束了,接下来的一篇关于timers模块的文章,将就本篇的源码,结合一些示例,进行一些说明。

总结

像这样的一些模块,感觉突然不知道怎么写了,如果整篇的去放这个源码,感觉这样的文章,完全没有意义的,这样的话,还是应该分开写的吧。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持武林网。

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