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前端進擊的巨人(八):淺談函數防抖與節流

_Zhao / 2480人閱讀

摘要:隆重請出主角防抖與節流。防抖與節流的異同相同都是防止某一時間段內,函數被頻繁調用執行,通過時間頻率控制,減少回調函數執行次數,來實現相關性能優化。參考文章分鐘理解的節流防抖及使用場景函數防抖和節流

本篇課題,或許早已是爛大街的解讀文章。不過春招系列面試下來,不少伙伴們還是似懂非懂地栽倒在(~面試官~)深意的笑容之下,權當溫故知新。

JavaScript的執行過程,是基于棧來進行的。復雜的程序代碼被封裝到函數中,程序執行時,函數不斷被推入執行棧中。所以 "執行棧" 也稱 "函數執行棧"

函數中封裝的代碼塊,一般都有相對復雜的邏輯處理(計算/判斷),例如函數中可能會涉及到 DOM 的渲染更新,復雜的計算與驗證, Ajax 數據請求等等。

前端頁面的操作權,大部分都是屬于瀏覽端的客戶爸爸們(單身三十年的手速,惹不起惹不起!!!)。如果函數被頻繁調用,造成的性能開銷絕對不只一點點。

前: DOM 頻繁重繪的卡頓讓客戶爸爸們想把你揪出來一頓大招。。。

后: 后端同學正在提刀趕來的路上:“為什么我的接口被你玩掛了”。。。

既要提升用戶體驗,又要減少后端服務開銷,可見我們大前端的使命不只一頁PPT。說好前因,接著就是后果了。既然有優化的需求,必然就要有相應的解決方案。隆重請出主角: “防抖”“節流”

防抖(debounce)
在事件被觸發 n 秒后再執行回調函數,如果在這 n 秒內又被觸發,則重新計時延遲時間。

生活化理解:英雄的技能條,技能條讀完才能使用技能(R大招60s)

防抖的實現方式分兩種 “立即執行”“非立即執行”,區別在于第一次觸發時,是否立即執行回調函數。

非立即執行
”非立即執行防抖“ 指事件觸發后,回調函數不會立即執行,會在延遲時間 n 秒后執行,如果 n 秒內被調用多次,則重新計時延遲時間
// e.g. 防抖 - 非立即執行
function debounce(func, delay) {
  var timeout;
  return function() {
    var context = this;
    var args = arguments;
    // && 短路運算 == if(timeout) else {...} 
    timeout && clearTimeout(timeout); 
    timeout = setTimeout(function(){
      func.apply(context, args);
    }, delay);
  }
}

// 調用
var printUserName = debounce(function(){ 
  console.log(this.value);
}, 800);
document.getElementById("username")
  .addEventListener("keyup", printUserName);
立即執行
“立即執行防抖” 指事件觸發后,回調函數會立即執行,之后要想觸發執行回調函數,需等待 n 秒延遲
// e.g. 防抖 - 立即執行
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);
    }
}

函數防抖原理:通過維護一個定時器,其延遲計時以最后一次觸發為計時起點,到達延遲時間后才會觸發函數執行。

節流(throttle)
規定在一個單位時間內,只能觸發一次函數。如果這個單位時間內觸發多次函數,只有一次生效(間隔執行)

生活化理解:

FPS射擊游戲子彈射速(即使按住鼠標左鍵,射出子彈的速度也是限定的)

水龍頭的滴水(水滴攢到一定重量才會下落)

函數節流實現的方式有 “時間戳”“定時器” 兩種。

時間戳
// e.g. 節流 - 時間戳
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;
    }
  }
}

“時間戳” 的方式,函數在時間段開始時執行。

缺點:假定函數間隔1s執行,如果最后一次停止觸發,卡在4.2s,則不會再執行。

定時器
// e.g. 節流 - 定時器
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)
    }
  }
}

“定時器” 的方式,函數在時間段結束時執行。可理解為函數并不會立即執行,而是等待延遲計時完成才執行。(由于定時器延時,最后一次觸發后,可能會再執行一次回調函數)

時間戳 + 定時器(互補優化)
// e.g. 節流 - 時間戳 + 定時器
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);
    }
  }
}

合并優化的原理:“時間戳”方式讓函數在時間段開始時執行(第一次觸發立即執行),“定時器”方式讓函數在最后一次事件觸發后(如4.2s)也能觸發。

函數節流原理:一定時間內只觸發一次,間隔執行。通過判斷是否到達指定觸發時間,間隔時間固定。

“防抖” 與 “節流” 的異同

相同:都是防止某一時間段內,函數被頻繁調用執行,通過時間頻率控制,減少回調函數執行次數,來實現相關性能優化。

區別:“防抖”是某一時間內只執行一次,最后一次觸發后過段時間執行,而“節流”則是間隔時間執行,間隔時間固定。

“防抖” 與 “節流” 的應用場景 防抖

文本輸入搜索聯想

文本輸入驗證(包括 Ajax 后端驗證)

節流

鼠標點擊

監聽滾動 scroll

窗口 resize

mousemove 拖拽

應用場景還有很多,具體場景需具體分析。只要涉及高頻的函數調用,都可參考函數防抖節流的優化方案。

鼓起勇氣寫在結尾:以上代碼都不是 “完美” 的 “防抖 / 節流” 實現代碼!!!僅就實現方式和基本原理,淺談分解一二。

實際代碼開發中,一般會引入lodash 相對 “靠譜” 的第三方庫,幫我們去實現防抖節流的工具函數。有興趣的伙伴們可閱讀 lodash 相關源碼,加深印象理解可再讀以下參考文章。

參考文章

7分鐘理解JS的節流、防抖及使用場景

函數防抖和節流

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