【图解篇】函数防抖&节流

当某个函数短时间内被频繁重复调用，无疑会影响应用性能，同时也带来资源消耗，例如：

在输入框内容变化试，自动触发接口提交或者做接口查询
多次触发onClick、onScroll、onMousemove事件

等场景之下，都有可能会出现这个问题。

要处理这个问题，就需要控制函数的调用次数和频率，不能每次触发都去做一次执行。这个时候就需要引入函数防抖和节流两个概念，下面我就来详细介绍一下。

首先我们用 mousemove 事件复现函数被频繁重复调用的场景，页面代码如下：

在浏览器上运行代码，效果如下：

图片

从上面的 gif 图可以看出，在监听 mousemove 事件的区域内移动鼠标，onMouseMoveEvent 函数调用次数迅速迭加，短时间内到达了几百次。

据此，我们就抽象的画出 onMouseMoveEvent 函数15s内被调用次数的模拟图如下：

图片

图上黄色竖条代表 onMouseMoveEvent 函数的一次调用执行

下面我们看一下在引入防抖节流后，函数调用次数和频率有什么变化。

函数防抖（debounce）

先看一下常见防抖函数

function debounce(func, wait) {
    let timeout;
    return function () {
        const context = this;
        const args = arguments;
        if (timeout) clearTimeout(timeout);
        
        timeout = setTimeout(() => {
            func.apply(context, args)
        }, wait);
    }
}

从代码逻辑上，我们可以理解函数防抖的期望效果为：

给定一个延迟时间，当函数被调用时间间隔小于该时间时不会立即执行，而是继续等待，当等待时间超过这个设定时间时，就执行该函数。

实际效果如何，我们给 mousemove 事件引入防抖看一下

$box.addEventListener('mousemove',debounce(onMouseMoveEvent, 1000))

将 mousemove 事件响应函数 onMouseMoveEvent 传入防抖函数 debounce
等待时间 wait 设置为 1000ms

我们看一下执行效果：

图片

从 gif 图可以看出，onMouseMoveEvent 函数被调用次数明显减少，在区域内移动鼠标调用次数不会变化，在鼠标停顿1s后，调用次数会加1，直到鼠标停止移动1s以后，调用会停止。

据此，我们再抽象的画出引入防抖后，onMouseMoveEvent 被调用次数的示例图：

图片

这里我们可以稍微总结一下：

函数引入防抖后，如果调用时间间隔小于设置的等待时间，那么上一次的调用就会被忽略，直到间隔时间大于等待时间的时候才会执行后触发的那一次执行。

其实防抖函数还有另外一种立即执行版本，代码如下：

function debounce(func,wait) {
    let timeout;
    return function () {
        const context = this;
        const args = arguments;
        if (timeout) clearTimeout(timeout);
        const callNow = !timeout;
        timeout = setTimeout(() => {
            timeout = null;
        }, wait)
        if (callNow) func.apply(context, args)
    }
}

实际上在常用的JavaScript 工具库 Underscore 中，会将是否立即执行作为一个配置项，下面就是一个类似的可配置防抖函数：

/**
 * @desc 函数防抖
 * @param func 函数
 * @param wait 延迟执行毫秒数
 * @param immediate true 表立即执行，false 表非立即执行
 */
function debounce(func,wait,immediate) {
    let timeout;
    return function () {
        const context = this;
        const args = arguments;
        if (timeout) clearTimeout(timeout);
        if (immediate) {
            const callNow = !timeout;
            timeout = setTimeout(() => {
                timeout = null;
            }, wait)
            if (callNow) func.apply(context, args)
        }
        else {
            timeout = setTimeout(function(){
                func.apply(context, args)
            }, wait);
        }
    }
}

函数节流（throttle）

节流与防抖都是为了再频繁触发的时候控制调用次数，但不同之处在于，节流是希望可以细水长流，调用的频率显得比防抖更加规律，下面我们看一下节流函数：

function throttle(func, wait) {
    let timeout;
    return function() {
        let context = this;
        let args = arguments;
        if (!timeout) {
            timeout = setTimeout(() => {
                timeout = null;
                func.apply(context, args)
            }, wait)
        }
    }
}

通过上面的实现代码可以看出，节流函数并没有在函数频繁调用的时候，通过 clearTimeout 去重置定制器，而是在定时器初始化之后，即timeout === true的时候，保障该定时器顺利执行完，这样就有了上面讲到的调用频率更加规律。

下面我们就将节流函数应用到 mousemove 监听事件上

$box.addEventListener('mousemove',throttle(onMouseMoveEvent, 1000))

将 mousemove 事件响应函数 onMouseMoveEvent 传入节流函数 throttle
等待时间 wait 设置为 1000ms

我们看一下执行效果：

图片

从 gif 图可以看出，onMouseMoveEvent 函数被调用次数同样增加的比较缓慢，在区域内移动鼠标，调用次数会每隔1s加一次，直到鼠标停止移动1s以后，调用会停止。

同样的，我们来抽象一下引入节流函数后 onMouseMoveEvent 被调用次数的示例图：

图片

这里我们可以对节流函数做一下总结：

函数引入节流后，首次触发的函数开启定时器后，等待时间内的所有触发都会被忽略，直到定时器完成函数执行，下一次触发才会开启新的定时器，循环上面的过程。

另外，节流函数还有时间戳版本，但是因为不影响我们理解节流思想，所以不做扩展，感兴趣的朋友可以自行搜索。

参考资料：

https://github.com/mqyqingfeng/Blog/issues/22

【图解篇】函数防抖&节流

函数防抖（debounce）

函数节流（throttle）

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