Node.js 的 Timers 模块提供了与时间相关的函数，主要用于设置和清除定时器。该模块的功能包括让代码在指定时间后执行一次、定期执行，或将代码推迟到事件循环的下一次迭代中执行。

尽管 Timers 模块是一个内置模块，但你不需要显式地 require 它，因为这些函数是全局可用的。以下是 Timers 模块的详细说明，涵盖了它的所有方法和属性。

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1. setTimeout()

setTimeout() 用于在指定的延迟时间后执行一次代码。

setTimeout(callback, delay, ...args);

• callback: {Function} 在延迟时间到达后要执行的函数。
• delay: {number} 延迟的时间（以毫秒为单位）。
• ...args: 可选参数，传递给 callback 函数。

示例：

setTimeout(() => {
  console.log('Hello, world!');
}, 1000);  // 1秒后打印 'Hello, world!'

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2. clearTimeout()

clearTimeout() 用于取消通过 setTimeout() 设置的定时器。

clearTimeout(timeoutObject);

• timeoutObject: {Timeout} 由 setTimeout() 返回的定时器对象。

示例：

const timer = setTimeout(() => {
  console.log('This will not run');
}, 5000);

clearTimeout(timer);  // 取消定时器，回调函数不会执行

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3. setInterval()

setInterval() 用于每隔指定的时间重复执行代码。

setInterval(callback, delay, ...args);

• callback: {Function} 每次间隔时间到达后要执行的函数。
• delay: {number} 时间间隔（以毫秒为单位）。
• ...args: 可选参数，传递给 callback 函数。

示例：

setInterval(() => {
  console.log('This message prints every second');
}, 1000);  // 每秒打印一次消息

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4. clearInterval()

clearInterval() 用于取消通过 setInterval() 设置的定时器。

clearInterval(intervalObject);

• intervalObject: {Timeout} 由 setInterval() 返回的定时器对象。

示例：

const interval = setInterval(() => {
  console.log('This will stop after 3 seconds');
}, 1000);

setTimeout(() => {
  clearInterval(interval);  // 3秒后停止定时器
}, 3000);

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5. setImmediate()

setImmediate() 用于将代码推迟到事件循环的下一次迭代中执行。这与 setTimeout() 不同，后者至少等待一个指定的延迟时间，而 setImmediate() 则是在当前事件循环完成后尽快执行。

setImmediate(callback, ...args);

• callback: {Function} 在事件循环的下一次迭代中执行的函数。
• ...args: 可选参数，传递给 callback 函数。

示例：

console.log('Before immediate');

setImmediate(() => {
  console.log('Executed in the next event loop iteration');
});

console.log('After immediate');

输出顺序：

Before immediate
After immediate
Executed in the next event loop iteration

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6. clearImmediate()

clearImmediate() 用于取消通过 setImmediate() 设置的操作。

clearImmediate(immediateObject);

• immediateObject: {Immediate} 由 setImmediate() 返回的对象。

示例：

const immediate = setImmediate(() => {
  console.log('This will not run');
});

clearImmediate(immediate);  // 取消 `setImmediate` 回调

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7. process.nextTick()

process.nextTick() 用于在当前操作结束后立即执行回调函数，而不是推迟到下一个事件循环。这在优先级上比 setImmediate() 更高。

process.nextTick(callback, ...args);

• callback: {Function} 当前操作结束后执行的回调函数。
• ...args: 可选参数，传递给 callback 函数。

示例：

console.log('Before nextTick');

process.nextTick(() => {
  console.log('Executed after the current operation');
});

console.log('After nextTick');

输出顺序：

Before nextTick
After nextTick
Executed after the current operation

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8. 与 async/await 配合使用

setTimeout()、setImmediate() 和 process.nextTick() 都可以通过 Promise 和 async/await 来封装，以便在异步操作中使用。

示例：

function delay(ms) {
  return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
}

async function asyncOperation() {
  console.log('Start operation');
  await delay(2000);  // 等待2秒
  console.log('End operation');
}

asyncOperation();

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9. Timer 对象

在 setTimeout()、setInterval() 和 setImmediate() 返回的对象上，都有相应的属性和方法可以进一步操作定时器。这些方法允许在定时器执行之前将其取消，或者获取与其相关的状态。

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10. Timeout vs Immediate vs NextTick

• setTimeout(callback, delay)：至少等待 delay 毫秒后执行回调函数。
• setImmediate(callback)：当前事件循环完成后尽快执行回调函数。
• process.nextTick(callback)：在当前操作完成后立即执行回调，优先级最高。

优先级顺序：

process.nextTick() > setImmediate() > setTimeout()

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11. Timers Promises API

从 Node.js v15.0.0 开始，timers/promises 模块引入了 Promise 风格的 setTimeout() 和 setImmediate()。

示例：

import { setTimeout } from 'timers/promises';

async function run() {
  console.log('Waiting for 1 second...');
  await setTimeout(1000);
  console.log('Done!');
}

run();

你还可以传递一个 AbortSignal 来中止定时操作：

import { setTimeout } from 'timers/promises';
import { AbortController } from 'node:abort-controller';

const ac = new AbortController();

setTimeout(1000, null, { signal: ac.signal })
  .then(() => console.log('Done!'))
  .catch(err => {
    if (err.name === 'AbortError') {
      console.log('Operation was aborted');
    } else {
      throw err;
    }
  });

// 中止定时器
ac.abort();

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总结

Timers 模块是 Node.js 中用于处理异步操作的核心模块之一。通过这些定时器函数，你可以实现延时执行、周期性执行、事件循环中的任务调度等功能。了解这些函数的优先级和适用场景是编写高效异步代码的关键。