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Why do browsers throttle JavaScript timers?

AI 摘要:本文从浏览器为何要限制 JavaScript 定时器 (setTimeout、setInterval 等) 的触发频率谈起,分析了其背后的性能与电池保护原因,并通过实验对比了不同的替代方案(MessageChannel、window.postMessage、scheduler.postTask 等)的性能表现。作者得出结论,scheduler.postTask 是最理想的方案,并进一步探讨了浏览器设计在“开发者自由 vs 用户体验保护”之间的平衡。

[以下是方便搜索索引的大纲(AI 生成),请读原文]
1. 背景与问题提出
• setTimeout(0) 实际上存在 4ms 的强制延迟 (clamping)
• 浏览器通过限制 (throttling) 避免过度消耗电量与降低交互体验
• 不同浏览器和环境对 setTimeout 的限制程度不同(例如后台标签页可达 1 秒,Safari 更严格)

2. 定时器替代方案的演进
• setImmediate:已废弃,仅存在于 IE/旧版 Edge
• MessageChannel.postMessage:常见 hack,但 Safari 有额外限制
• window.postMessage:性能较好,但可能与页面其他脚本冲突
• scheduler.postTask:新兴 API,表现最佳,且与浏览器渲染管线更契合

3. 实验与性能测试
• 测试方法:不同浏览器下运行 101 次迭代,测量定时器延迟
• 结果发现:
• Chrome 和 Firefox 的 setTimeout 明显受 4ms 限制
• Safari 对 setTimeout 和 MessageChannel 的限制更重
• scheduler.postTask 在 Chrome/Firefox 下表现优异
• fake-indexeddb 采用的最佳方案:优先 scheduler.postTask,降级 MessageChannel 或 window.postMessage

4. 浏览器设计哲学与开发者困境
• 设计者分为两派:
• 一派主张强制限制 API 防止开发者“自作聪明”导致性能恶化
• 另一派主张提供灵活 API,让开发者自负责任
• W3C 优先级原则:始终将用户体验放在开发者需求之上
• Scheduler API 的出现,体现了两派的折中:给开发者更精细的任务控制,但仍保持与浏览器渲染流程一致

5. 未来展望与风险
• 目前 postTask/postMessage 暂未遭到限制
• 但若开发者滥用(如滥用高优先级任务),未来也可能被浏览器进一步干预
• 文章提醒开发者谨慎选用 API,避免“自找麻烦”


author Nolan
 
 
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