Node.js全局函数详解：定时器与即时回调

在Node.js中，全局函数是一类无需引入模块即可直接调用的函数，它们为开发者提供了异步任务调度、定时操作等核心功能。本文将详细解析Node.js中与定时器和回调相关的全局函数，包括 setTimeout、setInterval、setImmediate 及其对应的清理函数，并通过实际代码示例帮助读者掌握其用法。

一、定时器函数

1. setTimeout(callback, delay)

• 作用：在指定的毫秒数（delay）后执行一次回调函数（callback）。
• 参数：
  • callback：需要延迟执行的函数。
  • delay：延迟时间（单位：毫秒）。
• 示例：

  setTimeout(() => {
    console.log("Hello after 2 seconds!");
  }, 2000);
  // 输出（2秒后）：Hello after 2 seconds!
  

• 使用场景：延迟执行一次性任务，如超时控制、延迟加载资源。
• 注意事项：
  • 回调函数中的未捕获错误可能导致进程崩溃，需使用 try...catch 处理异常。
  • 返回一个 Timeout 对象，可用于取消定时器。

2. clearTimeout(timeoutId)

• 作用：取消由 setTimeout 创建的定时器。
• 参数：timeoutId 是 setTimeout 返回的定时器ID。
• 示例：

  const timer = setTimeout(() => {
    console.log("This message will never be printed.");
  }, 1000);
  clearTimeout(timer); // 立即取消定时器
  

3. setInterval(callback, delay)

• 作用：每隔指定的毫秒数（delay）重复执行回调函数。
• 参数：同 setTimeout。
• 示例：

  let count = 0;
  const interval = setInterval(() => {
    console.log(`Interval count: ${++count}`);
    if (count >= 3) {
      clearInterval(interval); // 停止定时器
      console.log("Interval stopped.");
    }
  }, 1000);
  // 输出：
  // Interval count: 1
  // Interval count: 2
  // Interval count: 3
  // Interval stopped.
  

• 使用场景：周期性任务，如轮询数据更新、定时心跳检测。
• 注意事项：未及时清理的 setInterval 可能导致内存泄漏。

4. clearInterval(intervalId)

• 作用：取消由 setInterval 创建的定时器。
• 示例：

  const interval = setInterval(() => {
    console.log("This will run once.");
    clearInterval(interval); // 立即停止
  }, 1000);
  

二、即时回调函数

1. setImmediate(callback[, ...args])

• 作用：在当前事件循环的I/O操作之后立即执行回调函数。
• 示例：

  console.log("Start");
  setImmediate(() => {
    console.log("Immediate callback");
  });
  console.log("End");
  // 输出顺序：
  // Start → End → Immediate callback
  

• 与 setTimeout(..., 0) 的区别：
  • setImmediate 在I/O阶段之后执行。
  • setTimeout(fn, 0) 在定时器阶段执行，可能略微延迟。
• 使用场景：在I/O操作完成后立即执行逻辑，如事件循环优化。

2. clearImmediate(immediateId)

• 作用：取消由 setImmediate 创建的即时回调。
• 示例：

  const immediate = setImmediate(() => {
    console.log("This will not run.");
  });
  clearImmediate(immediate); // 立即取消
  

三、综合对比与最佳实践

1. 执行顺序示例

setTimeout(() => console.log("Timeout"), 0);
setImmediate(() => console.log("Immediate"));
// 输出顺序可能为：
// Timeout → Immediate
// 或 Immediate → Timeout（取决于事件循环状态）

2. 最佳实践

1. 及时清理定时器：避免内存泄漏。
2. 优先使用 setImmediate：若需在I/O后执行回调，性能更优。
3. 错误处理：在回调中使用 try...catch 捕获异常。

四、总结

• 定时器函数（setTimeout、setInterval）用于延迟或周期性任务。
• 即时回调函数（setImmediate）优化I/O密集型操作的执行顺序。
• 清理函数（如 clearTimeout）是资源管理的关键，确保程序健壮性。

通过合理使用这些全局函数，开发者可以高效管理异步任务，提升Node.js应用的性能和可靠性。建议结合事件循环机制深入理解其底层原理。