老生常谈的函数防抖与节流

2019-09-25 10:30:40 浏览数 (1)

https://github.com/ZengLingYong/Blog/issues/21

本篇课题，或许早已是烂大街的解读文章。不过一系列面试下来，不少伙伴们还是似懂非懂地栽倒在（～面试官～）深意的笑容之下，权当温故知新。

JavaScript的执行过程，是基于栈来进行的。复杂的程序代码被封装到函数中，程序执行时，函数不断被推入执行栈中。所以 "执行栈" 也称 "函数执行栈"。

函数中封装的代码块，一般都有相对复杂的逻辑处理（计算/判断），例如函数中可能会涉及到 DOM 的渲染更新，复杂的计算与验证， Ajax 数据请求等等。

前端页面的操作权，大部分都是属于浏览端的客户爸爸们（单身三十年的手速，惹不起惹不起！！！）。如果函数被频繁调用，造成的性能开销绝对不只一点点。

  • 前： DOM 频繁重绘的卡顿让客户爸爸们想把你揪出来一顿大招。。。
  • 后：后端同学正在提刀赶来的路上：“为什么我的接口被你玩挂了”。。。

既要提升用户体验，又要减少后端服务开销，可见我们大前端的使命不只一页PPT。说好前因，接着就是后果了。既然有优化的需求，必然就要有相应的解决方案。隆重请出主角： “防抖” 与 “节流”。

防抖（debounce)

在事件被触发 n 秒后再执行回调函数，如果在这 n 秒内又被触发，则重新计时延迟时间。

生活化理解：英雄的技能条，技能条读完才能使用技能（R大招60s）

防抖的实现方式分两种 “立即执行” 和 “非立即执行”，区别在于第一次触发时，是否立即执行回调函数。

非立即执行

”非立即执行防抖“ 指事件触发后，回调函数不会立即执行，会在延迟时间 n 秒后执行，如果 n 秒内被调用多次，则重新计时延迟时间

代码语言：javascript复制
// e.g. 防抖 - 非立即执行
function debounce(func, delay) {
  var timeout;
  return function() {
    var context = this;
    var args = arguments;
    // && 短路运算 == if(timeout) else {...}
    timeout && clearTimeout(timeout);
    timeout = setTimeout(function(){
      func.apply(context, args);
    }, delay);
  }
}

// 调用
var printUserName = debounce(function(){
  console.log(this.value);
}, 800);
document.getElementById('username')
  .addEventListener('keyup', printUserName);
立即执行

“立即执行防抖” 指事件触发后，回调函数会立即执行，之后要想触发执行回调函数，需等待 n 秒延迟

代码语言：javascript复制
// e.g. 防抖 - 立即执行
function debounce(func, delay) {
    var timeout;
    return function() {
        var context = this;
        var args = arguments;
        callNow = !timeout;
        timeout = setTimeout(function() {
            timeout = null;
        }, delay);
        callNow && func.apply(context, args);
    }
}

函数防抖原理：通过维护一个定时器，其延迟计时以最后一次触发为计时起点，到达延迟时间后才会触发函数执行。

节流（throttle)

规定在一个单位时间内，只能触发一次函数。如果这个单位时间内触发多次函数，只有一次生效（间隔执行）

生活化理解：

  1. FPS射击游戏子弹射速（即使按住鼠标左键，射出子弹的速度也是限定的）
  2. 水龙头的滴水（水滴攒到一定重量才会下落）

函数节流实现的方式有 “时间戳” 和 “定时器” 两种。

时间戳
代码语言：javascript复制
// e.g. 节流 - 时间戳
function throttle(func, delay) {
  var lastTime = 0;
  return function() {
    var context = this;
    var args = arguments;
    var nowTime =  new Date();
    if (nowTime > lastTime   delay) {
      func.apply(context, args)
      lastTime = nowTime;
    }
  }
}

“时间戳” 的方式，函数在时间段开始时执行。

缺点：假定函数间隔1s执行，如果最后一次停止触发，卡在4.2s，则不会再执行。

定时器
代码语言：javascript复制
// e.g. 节流 - 定时器
function throttle(func, delay) {
  var timeout;
  return function() {
    var context = this;
    var args = arguments;
    if (!timeout) {
      setTimeout(function(){
        func.apply(context, args);
        timeout = null;
      }, delay)
    }
  }
}

“定时器” 的方式，函数在时间段结束时执行。可理解为函数并不会立即执行，而是等待延迟计时完成才执行。（由于定时器延时，最后一次触发后，可能会再执行一次回调函数）

时间戳 定时器（互补优化）
代码语言：javascript复制
// e.g. 节流 - 时间戳   定时器
function throttle(func, delay) {
  let lastTime, timeout;
  return function() {
    let context = this;
    let args = arguments;
    let nowTime =  new Date();
    if (lastTime && nowTime < lastTime   delay) {
      timeout && clearTimeout(timeout);
      timeout = setTimeout(function(){
        lastTime = nowTime;
        func.apply(context, args);
      }, delay);
    } else {
      lastTime = nowTime;
      func.apply(context, args);
    }
  }
}

合并优化的原理：“时间戳”方式让函数在时间段开始时执行（第一次触发立即执行），“定时器”方式让函数在最后一次事件触发后（如4.2s）也能触发。

函数节流原理：一定时间内只触发一次，间隔执行。通过判断是否到达指定触发时间，间隔时间固定。

“防抖” 与 “节流” 的异同

相同：都是防止某一时间段内，函数被频繁调用执行，通过时间频率控制，减少回调函数执行次数，来实现相关性能优化。

区别：“防抖”是某一时间内只执行一次，最后一次触发后过段时间执行，而“节流”则是间隔时间执行，间隔时间固定。

“防抖” 与 “节流” 的应用场景

防抖
  1. 文本输入搜索联想
  2. 文本输入验证（包括 Ajax 后端验证）
节流
  1. 鼠标点击
  2. 监听滚动 scroll
  3. 窗口 resize
  4. mousemove 拖拽

应用场景还有很多，具体场景需具体分析。只要涉及高频的函数调用，都可参考函数防抖节流的优化方案。

鼓起勇气写在结尾：以上代码都不是 “完美” 的 “防抖 / 节流” 实现代码！！！仅就实现方式和基本原理，浅谈分解一二。

实际代码开发中，一般会引入lodash 相对 “靠谱” 的第三方库，帮我们去实现防抖节流的工具函数。有兴趣的伙伴们可阅读 lodash 相关源码，加深印象理解可再读以下参考文章。

javascript 编程算法 unix ajax lodash

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