浅谈 JS 防抖和节流
前端速报
作者:安歌
https://segmentfault.com/a/1190000018428170
防抖和节流严格算起来应该属于性能优化的知识,但实际上遇到的频率相当高,处理不当或者放任不管就容易引起浏览器卡死。所以还是很有必要早点掌握的(信我,你看完肯定就懂了)。
从滚动条监听的例子说起
先说一个常见的功能,很多网站会提供这么一个按钮:用于返回顶部。
这个按钮只会在滚动到距离顶部一定位置之后才出现,那么我们现在抽象出这个功能需求——监听浏览器滚动事件,返回当前滚条与顶部的距离。
这个需求很简单,直接写:
function showTop () {
var scrollTop = document.body.scrollTop || document.documentElement.scrollTop;
console.log('滚动条位置:' + scrollTop);
}
window.onscroll = showTop
但是!
在运行的时候会发现存在一个问题:这个函数的默认执行频率,太!高!了! 高到什么程度呢?以chrome为例,我们可以点击选中一个页面的滚动条,然后点击一次键盘的【向下方向键】,会发现函数执行了8-9次!
然而实际上我们并不需要如此高频的反馈,毕竟浏览器的性能是有限的,不应该浪费在这里,所以接着讨论如何优化这种场景。
防抖(debounce)
基于上述场景,首先提出第一种思路:在第一次触发事件时,不立即执行函数,而是给出一个期限值比如200ms,然后:
如果在200ms内没有再次触发滚动事件,那么就执行函数。
如果在200ms内再次触发滚动事件,那么当前的计时取消,重新开始计时。
效果:如果短时间内大量触发同一事件,只会执行一次函数。
实现:既然前面都提到了计时,那实现的关键就在于 setTimeOut这个函数,由于还需要一个变量来保存计时,考虑维护全局纯净,可以借助闭包来实现:
/*
* fn [function] 需要防抖的函数
* delay [number] 毫秒,防抖期限值
*/
function debounce(fn,delay){
let timer = null //借助闭包
return function () {
if (timer) {
clearTimeout(timer) //进入该分支语句,说明当前正在一个计时过程中,并且又触发了相同事件。所以要取消当前的计时,重新开始计时
timer = setTimeOut (fn,delay)
} else {
timer = setTimeOut(fn,delay)// 进入该分支说明当前并没有在计时,那么就开始一个计时
}
}
}
当然 上述代码是为了贴合思路,方便理解(这么贴心不给个赞咩?),写完会发现其实 time=setTimeOut(fn,delay)是一定会执行的,所以可以稍微简化下:
/*****************************简化后的分割线 ******************************/
function debounce(fn,delay){
let timer = null //借助闭包
return function () {
if ( timer){
clearTimeout(timer)
}
timer = setTimeout (fn,delay) // 简化写法
}
}
// 然后是旧代码
function showTop (){
var scrollTop = document.body.scrollTop || document.documentElement.scrollTop;
console.log('滚动条位置:' +scrollTop);
}
window.onscroll = debounce(showTop,1000) // 为了方便观察效果我们取个大点的间断值,实际使用根据需要来配置
此时会发现,必须在停止滚动1秒以后,才会打印出滚动条位置。
到这里,已经把防抖实现了,现在给出定义:
对于短时间内连续触发的事件(上面的滚动事件),防抖的含义就是让某个时间期限(如上面的1000毫秒)内,事件处理函数只执行一次。
节流(throttle)
继续思考,使用上面的防抖方案来处理问题的结果是:如果在限定时间段内,不断触发滚动事件(比如某个用户闲着无聊,按住滚动不断的拖来拖去),只要不停止触发,理论上就永远不会输出当前距离顶部的距离。
但是如果产品同学的期望处理方案是:即使用户不断拖动滚动条,也能在某个时间间隔之后给出反馈呢(此处暂且不论哪种方案更合适,既然产品爸爸说话了我们就先考虑怎么实现)?
其实很简单:我们可以设计一种类似控制阀门一样定期开放的函数,也就是让函数执行一次后,在某个时间段内暂时失效,过了这段时间后再重新激活(类似于技能冷却时间)。
效果:如果短时间内大量触发同一事件,那么在函数执行一次之后,该函数在指定的时间期限内不再工作,直至过了这段时间才重新生效。
实现 这里借助 setTimeout来做一个简单的实现,加上一个状态位 valid来表示当前函数是否处于工作状态:
function throttle (fn,delay) {
let valid = true
return function (){
if(!valid){
//休息时间 暂不接客
return false
}
// 工作时间,执行函数并且在间隔期内把状态位设为无效
valid = false
setTimeout(()=>{
fn() valid =true;
}, delay)
}
}
/* 请注意,节流函数并不止上面这种实现方案,
例如可以完全不借助setTimeout,可以把状态位换成时间戳,然后利用时间戳差值是否大于指定间隔时间来做判定。
也可以直接将setTimeout的返回的标记当做判断条件-判断当前定时器是否存在,如果存在表示还在冷却,并且在执行fn之后消除定时器表示激活,原理都一样
*/
// 以下照旧
function showTop (){
var scrollTop = document.body.scrollTop || document.documentElement.scrollTop;
console.log('滚动条位置:'+ scrollTop);
}
window.onscroll =throttle(showTop,1000)
运行以上代码的结果是:如果一直拖着滚动条进行滚动,那么会以1s的时间间隔,持续输出当前位置和顶部的距离。
其他应用场景举例
讲完了这两个技巧,下面介绍一下平时开发中常遇到的场景:
1、搜索框input事件,例如要支持输入实时搜索可以使用节流方案(间隔一段时间就必须查询相关内容),或者实现输入间隔大于某个值(如500ms),就当做用户输入完成,然后开始搜索,具体使用哪种方案要看业务需求。
2、页面resize事件,常见于需要做页面适配的时候。需要根据最终呈现的页面情况进行dom渲染(这种情形一般是使用防抖,因为只需要判断最后一次的变化情况)。
思考总结
上述内容基于防抖和节流的核心思路设计了简单的实现算法,但是不代表实际的库(例如undercore js)的源码就直接是这样的,最起码的可以看出,在上述代码实现中,因为 showTop本身的很简单,无需考虑作用域和参数传递,所以连 apply都没有用到,实际上肯定还要考虑传递 argument以及上下文环境(毕竟apply需要用到this对象)。
这里的相关知识在本专栏《函数柯里化(curry)》(https://segmentfault.com/a/1190000015929416)和《解析js中的this对象》(https://segmentfault.com/a/1190000012704180)的文章里也有提到。本文依然坚持突出核心代码,尽可能剥离无关功能点的思路行文因此不做赘述。