防抖、节流,都是用于节省函数调用次数的方案,达到优化程序、提升性能甚至是避免bug的目的。作为一个经典的主题,也是面试常考项,部分面试官会让你手写,这时, 他是在考察什么?你能轻易地写出比较好的防抖、节流函数吗?
要写出符合条件的防抖、节流函数,首先记忆中应清晰的展现出两者的定义和适用场景,这是第一步。如果连防抖和节流都搞混淆了,那么这个面试题肯定挂了。
防抖:顾名思义,防止抖动,指连续调用时,只有最后一次生效。
节流:节省流量,固定时间间隔触发一次。
要清晰的记忆起他们的定义,只需要理解到:
防抖是想要最终的那一次,节流是想要减小频率。
通俗的解释是:
防抖就像是防止手抖动,多放盐一样,目的是只想放一次盐。手抖的时候就不放,只有不抖了才放。
节流就像是规律饮食一样,一天只吃早中晚三顿,中间的零食、小吃都不让吃。
清晰的想起概念之后,我们就可以开始写函数的总体结构和参数了。那么,我们是否知道这两个函数返回什么、需要传递哪些参数呢?
由于不采用防抖、节流时,原函数是作为频繁调用的事件处理函数,而采用了防抖节流时,得到的是节省了调用次数的新事件处理函数。因此返回值仍然是函数。
对于基础版本的防抖和节流,我们都是需要传递一个函数进去,返回一个防抖、节流后的新函数,因此第一个参数是需要处理的原函数,为区分防抖写作func,节流写作fn,不区分也可。
光有原函数还不行,因为我们需要规定一个时间间隔,否则时间间隔就会被我们的函数写死了。对于防抖而言:时间间隔用于表明最后一次调用时,隔多久没有再次触发,我们才真正调用函数。譬如,放盐时,手一直抖动,直到连续5秒没有抖动了,那么才放盐。这个5秒就是时间间隔。
对于节流而言:时间间隔用于标志,每隔多久我们真正触发函数调用。就像是,一天只吃3顿,那么只有每顿间隔4个小时,我们才能吃饭。在没到4个小时时,不允许吃东西。
所以,第二个参数是时间间隔,防抖可写为wait,节流可写为delay,当然不区分都写为time也可以。
有了以上两个参数,还没完,这是因为我们需要考虑是否立即执行一次。
对于防抖:我们放盐,需要直到手不抖动5秒才能放盐,这就导致如果手一直抖动,那么将一直不会执行。某些情况下,我们可能需要立即执行一次,以避免长时间一次也没有执行。
对于节流:我们每隔固定时间,必然执行,因此不需要考虑立即执行的问题。
故,第三个参数是针对防抖而言,是否立即执行的布尔值immediate。
现在,我们可以写出防抖和节流函数的基本结构和参数:
// 防抖
function debounce(func, wait, immediate) {
return function () {}
}
// 节流
function throttled(fn, delay) {
return function () {
}
}
备注:immediate将在第五章开始实现,第三、四章只实现简化版的,没有该参数。
我们知道:新函数体内,是在满足一定条件下调用原函数,不满足时则不调用原函数,来达到节省函数调用次数的目的。现在我们的问题是,新函数内执行原函数的条件是什么?
对于防抖,当连续触发时,我们的目标是,不抖动时才调用。这也就是说,不满足时间间隔时,后一次触发会覆盖掉前一次触发。当满足时间间隔时,才会真正执行。
满足时间间隔,指的是某一次触发之后,时间间隔范围内,没有下一次触发,这样不产生覆盖,因此会真正执行。由于有时间间隔的判断,因此即便真正执行,也需要延迟到时间间隔之后。这显然是定时器的概念。
对于节流,当连续触发时,我们的目标是,每隔时间间隔时调用一次。这也就是说,我们每次设定固定时间的一个定时器,当定时器存在就什么都不做,当定时器不存在,就设定下一次的定时器。
综上,我们可以大致写出函数的执行时机,结构如下:
// 防抖
function debounce(func, wait) {
let timeout;
return function () {
clearTimeout(timeout)
timeout = setTimeout(() => {
// 原函数执行部分
}, wait);
}
}
// 节流
function throttled2(fn, delay = 500) {
let timer = null
return function () {
if (!timer) {
timer = setTimeout(() => {
// 原函数执行部分
}, delay);
}
}
}
上面,我们已经写出了基本的函数结构,现在的问题是新函数内怎样去调用原函数?
我们只需要直接调用fn,即fn()即可。但这样不够完善,需要注意两点:
其一是this指向,新函数中调用原函数,两者的this指向应该一致;
其二是参数,新函数中调用原函数,两者接收的参数应该一致。
故而,我们应该努力让新旧函数在这两方面保持一致。
我们前面的代码中,为了简洁,原函数执行部分使用了箭头函数。
当使用箭头函数时,原函数执行部分this指向与箭头函数外层保持一致,因此就和新函数是一致的,可直接使用this;
当使用箭头函数时,原函数执行部分没有arguments对象,因此就和新函数是一致的,可直接使用arguments;也可以直接使用参数解构的写法,更加稳妥。
这样代码就变成了:
// 防抖
function debounce(func, wait) {
let timeout;
return function (...args) {
clearTimeout(timeout)
timeout = setTimeout(() => {
func.apply(this, ...args)
}, wait);
}
}
// 节流
function throttled2(fn, delay = 500) {
let timer = null
return function (...args) {
if (!timer) {
timer = setTimeout(() => {
fn.apply(this, ...args)
}, delay);
}
}
}
备注:关于this和arguments的分析参考
注1:setTimeout回调中使用arguments:
若不是箭头函数,接收的是回调的实际参数,而不是新函数的实际参数。
若是箭头函数,由于箭头函数没有arguments对象,接收的就是新函数的实际参数。
注2:setTimeout回调中使用this:
若是箭头函数,由于箭头函数没有this,因此回调中的this是外层的this,
若不是箭头函数,回调中的this指向window。
在上面的代码中,防抖和节流何时进行计时器的重置呢?
对于防抖:每次调用都会清除掉上一次的定时器,因此每次触发都会重置,可以看到clearTimeout写在定时器之前。
对于节流:并非每次都会调用,只有触发了原函数执行后,才应该清除定时器。上面我们没有写清除操作,这将导致定时器始终存在,只能执行一次。
故针对节流函数,增加清除操作,即增加timer=null重置语句:
// 防抖
function debounce(func, wait) {
let timeout;
return function (...args) {
clearTimeout(timeout)
timeout = setTimeout(() => {
func.apply(this, ...args)
}, wait);
}
}
// 节流
function throttled2(fn, delay = 500) {
let timer = null
return function (...args) {
if (!timer) {
timer = setTimeout(() => {
fn.apply(this, args);
timer = null;
}, delay);
}
}
}
对于要求不太严格的场景,以上代码已经可以了。
前面我们提到,防抖应该有一个标志是否立即执行的标记,而在第三、四章中,我们并没有去实现这个,现在来实现。
显然应该对immediate参数进行判断,如果为false,那么保持前面的逻辑即可:
function debounce(func, wait, immediate) {
let timeout;
return function (...args) {
clearTimeout(timeout);
if (immediate) {
//立即执行时的逻辑
}
else {
timeout = setTimeout(() => {
func.apply(this, ...args);
}, wait);
}
}
}
当需要立即执行时,我们理论上和非立即执行时保持一致,并多调用一次原函数即可。但这样,有一个严重的问题,immediate参数始终是固定为true的,那将一直执行下去。
因此,需要重新梳理思路:
其一,调用时机问题:当没有定时器时,原函数执行。这包括第一次执行时,还没开启定时器,以及当后面反复触发,定时器反复被覆盖,定时器最后一次被覆盖后的时间达到间隔时间时,清除定时器。
其二,定时器回调中的逻辑:由于我们这里是立即执行,执行放在了定时器之外,因此定时器中只干一件事,就是清除定时器;
其三, clearTimeout增加判断:由于第一点中依赖于定时器的判断,故前面的 clearTimeout需要增加不为null才清除的判断,否则逻辑失败。
综上,代码变为:
function debounce(func, wait, immediate) {
let timeout;
return function (...args) {
if (timeout) clearTimeout(timeout);
if (immediate) {
let callNow = !timeout;
timeout = setTimeout(() => {
timeout = null;
}, wait)
if (callNow) {
func.apply(this, ...args)
}
}
else {
timeout = setTimeout(() => {
func.apply(this, ...args)
}, wait);
}
}
}
在上面的节流实现中,我们采用了定时器来计时,由于定时器处于异步的宏任务队列,js中队列的执行并不那么精确,因此我们也可以采用时间戳来更加精准的实现。
用时间戳实现节流时,基本思路如下:
其一,当前时间参数:每次触发时获取当前时间。
其二,上一次执行的时间参数:每次真正执行时,设置该参数。对于初始值而言,可将其放在新函数体外面,这表明调用节流函数时,认为第一次计时开始。
其三,距离下一次执行的剩余时间:每次触发时,用当前的时间减去上一次真正执行的时间,可以得到距离上一次执行的时间间隔,再用节流时间间隔参数减去距离上一次执行的时间间隔,即可得到距离下一次执行的剩余时间。
其四,如果剩余时间<=0,那么立即调用原函数。
其五,如果剩余时间>0,那么设置剩余时间后执行的定时器。注意,这里设置的定时器,只在最后一次触发时有效,即达停止触发后再执行一次的效果。而对于非最后一次的触发,定时器都会被清除掉。
其六,如果只触发一次,那么同样不是立即执行,而是在剩余时间之后执行一次。
综上,我们可以写出代码如下:
function throttled(fn, delay) {
let timer = null
let starttime = Date.now()
return function (...args) {
let curTime = Date.now()
let remaining = delay - (curTime - starttime)
clearTimeout(timer)
if (remaining <= 0) {
fn.apply(this, args)
starttime = Date.now()
} else {
timer = setTimeout(fn, remaining);
}
}
}
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