【JavaScript】防抖、节流、深拷贝
认识防抖和节流函数
◾ 防抖和节流的概念其实最早并不是出现在软件工程中，防抖是出现在电子元件中，节流出现在流体流动中
- 而JavaScript是事件驱动的，大量的操作会触发事件，加入到事件队列中处理。
- 而对于某些频繁的事件处理会造成性能的损耗，我们就可以通过防抖和节流来限制事件频繁的发生;
◾ 防抖和节流函数目前已经是前端实际开发中两个非常重要的函数，也是面试经常被问到的面试题。
◾但是很多前端开发者面对这两个功能，有点摸不着头脑:
- 某些开发者根本无法区分防抖和节流有什么区别(面试经常会被问到);
- 某些开发者可以区分，但是不知道如何应用;
- 某些开发者会通过一些第三方库来使用，但是不知道内部原理，更不会编写;
◾接下来我们会一起来学习防抖和节流函数:
- 我们不仅仅要区分清楚防抖和节流两者的区别，也要明白在实际工作中哪些场景会用到;
- 并且我会带着大家一点点来编写一个自己的防抖和节流的函数，不仅理解原理，也学会自己来编写;
认识防抖debounce函数
我们用一副图来理解一下它的过程:
当事件触发时，相应的函数并不会立即触发，而是会等待一定的时间;
当事件密集触发时，函数的触发会被频繁的推迟;
只有等待了一段时间也没有事件触发，才会真正的执行响应函数; 
防抖的应用场景很多:
➢ 输入框中频繁的输入内容，搜索或者提交信息;
➢ 频繁的点击按钮，触发某个事件;
➢ 监听浏览器滚动事件，完成某些特定操作;
➢ 用户缩放浏览器的resize事件;
防抖函数的案例
我们都遇到过这样的场景，在某个搜索框中输入自己想要搜索的内容:
比如想要搜索一个MacBook:
- 当我输入m时，为了更好的用户体验，通常会出现对应的联想内容，这些联想内容通常是保存在服务器的，所以需要一次网络请求;
- 当继续输入ma时，再次发送网络请求;
- 那么macbook一共需要发送7次网络请求;
- 这大大损耗我们整个系统的性能，无论是前端的事件处理，还是对于服务器的压力;
❓ 但是我们需要这么多次的网络请求吗?
✅ 不需要，正确的做法应该是在合适的情况下再发送网络请求;
- 比如如果用户快速的输入一个macbook，那么只是发送一次网络请求;
- 比如如果用户是输入一个m想了一会儿，这个时候m确实应该发送一次网络请求;
- 也就是我们应该监听用户在某个时间，比如500ms内，没有再次触发时间时，再发送网络请求;
这就是防抖的操作:_只有在某个时间内，没有再次触发某个函数时，才真正的调用这个函数;
认识节流throttle函数
我们用一副图来理解一下节流的过程：
当事件触发时，会执行这个事件的响应函数;
如果这个事件会被频繁触发，那么节流函数会按照一定的频率来执行函数;
不管在这个中间有多少次触发这个事件，执行函数的频繁总是固定的;
节流的应用场景:
➢ 监听页面的滚动事件;
➢ 鼠标移动事件;
➢ 用户频繁点击按钮操作;
➢ 游戏中的一些设计;
节流函数的应用场景
◼ 很多人都玩过类似于飞机大战的游戏
◼ 在飞机大战的游戏中，我们按下空格会发射一个子弹:
- 很多飞机大战的游戏中会有这样的设定，即使按下的频率非常快，子弹也会保持一定的频率来发射;
- 比如1秒钟只能发射一次，即使用户在这1秒钟按下了10次，子弹会保持发射一颗的频率来发射;
- 但是事件是触发了10次的，响应的函数只触发了一次;
生活中的例子:防抖和节流
◼ 生活中防抖的例子:
◼ 比如说有一天我上完课，我说大家有什么问题来问我，我会等待五分钟的时间。
◼ 如果在五分钟的时间内，没有同学问我问题，那么我就下课了;
- 在此期间，a同学过来问问题，并且帮他解答，解答完后，我会再次等待五分钟的时间看有没有其他同学问问题;
- 如果我等待超过了5分钟，就点击了下课(才真正执行这个时间);
◼ 生活中节流的例子:
◼ 比如说有一天我上完课，我说大家有什么问题来问我，但是在一个5分钟之内，不管有多少同学来问问题，我只会解答一个问题;
◼ 如果在解答完一个问题后，5分钟之后还没有同学问问题，那么就下课;
Underscore库的介绍
◼ 事实上我们可以通过一些第三方库来实现防抖操作:
lodash
underscore
◼ 这里使用underscore我们可以理解成lodash是underscore的升级版，它更重量级，功能也更多;但是目前我看到underscore还在维护，lodash已经很久没有更新了;
◼ Underscore的官网: https://underscorejs.org/
◼ Underscore的安装有很多种方式: 下载Underscore，本地引入;通过CDN直接引入;通过包管理工具(npm)管理安装;
◼ 这里我们直接通过CDN:
自定义防抖和节流函数
防抖
<input type="text">
<button>发送button>
<button class="cancel">取消button>
我们按照如下思路来实现:
防抖基本功能实现:可以实现防抖效果
function hydebounce(fn, delay) {
// 1.用于记录上一次事件触发的timer
let timer = null
// 2.触发事件时执行的函数
const _debounce = () => {
// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件
if (timer) clearTimeout(timer)
// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)
timer = setTimeout(() => {
fn()
timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置null
}, delay);
}
// 返回一个新的函数
return _debounce
}
// 1.获取input元素
const inputEl = document.querySelector("input")
// 3.自己实现的防抖
let counter = 1
inputEl.oninput = hydebounce(function() {
console.log(`发送网络请求${counter++}`)
}, 1000)
优化一:优化参数和this指向
function hydebounce(fn, delay) {
// 1.用于记录上一次事件触发的timer
let timer = null
// 2.触发事件时执行的函数
const _debounce = function(...args) {
// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件
if (timer) clearTimeout(timer)
// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)
timer = setTimeout(() => {
fn.apply(this, args)
timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置null
}, delay);
}
// 返回一个新的函数
return _debounce
}
let counter = 1
inputEl.oninput = hydebounce(function(event) {
console.log(`发送网络请求${counter++}:`, this, event)
}, 1000)
优化二:优化取消操作(增加取消功能)
function hydebounce(fn, delay) {
// 1.用于记录上一次事件触发的timer
let timer = null
// 2.触发事件时执行的函数
const _debounce = function(...args) {
// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件
if (timer) clearTimeout(timer)
// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)
timer = setTimeout(() => {
fn.apply(this, args)
timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置null
}, delay);
}
// 3.给_debounce绑定一个取消的函数
_debounce.cancel = function() {
if (timer) clearTimeout(timer)
}
// 返回一个新的函数
return _debounce
}
// --------
let counter = 1
const debounceFn = hydebounce(function(event) {
console.log(`发送网络请求${counter++}:`, this, event)
}, 5000)
inputEl.oninput = debounceFn
// 4.实现取消的功能
cancelBtn.onclick = function() {
debounceFn.cancel()
}
优化三:优化立即执行效果(第一次立即执行)
function hydebounce(fn, delay, immediate = false) {
// 1.用于记录上一次事件触发的timer
let timer = null
let isInvoke = false
// 2.触发事件时执行的函数
const _debounce = function(...args) {
// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件
if (timer) clearTimeout(timer)
// 第一次操作是不需要延迟
if (immediate && !isInvoke) {
fn.apply(this, args)
isInvoke = true
return
}
// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)
timer = setTimeout(() => {
fn.apply(this, args)
timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置null
isInvoke = false
}, delay);
}
// 3.给_debounce绑定一个取消的函数
_debounce.cancel = function() {
if (timer) clearTimeout(timer)
timer = null
isInvoke = false
}
// 返回一个新的函数
return _debounce
}
let counter = 1
const debounceFn = hydebounce(function(event) {
console.log(`发送网络请求${counter++}:`, this, event)
}, 100)
inputEl.oninput = debounceFn
// 4.实现取消的功能
cancelBtn.onclick = function() {
debounceFn.cancel()
}
优化四:优化返回值
// 原则: 一个函数进行做一件事情, 一个变量也用于记录一种状态
function hydebounce(fn, delay, immediate = false, resultCallback) {
// 1.用于记录上一次事件触发的timer
let timer = null
let isInvoke = false
// 2.触发事件时执行的函数
const _debounce = function(...args) {
return new Promise((resolve, reject) => {
try {
// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件
if (timer) clearTimeout(timer)
// 第一次操作是不需要延迟
let res = undefined
if (immediate && !isInvoke) {
res = fn.apply(this, args)
if (resultCallback) resultCallback(res)
resolve(res)
isInvoke = true
return
}
// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)
timer = setTimeout(() => {
res = fn.apply(this, args)
if (resultCallback) resultCallback(res)
resolve(res)
timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置null
isInvoke = false
}, delay);
} catch (error) {
reject(error)
}
})
}
// 3.给_debounce绑定一个取消的函数
_debounce.cancel = function() {
if (timer) clearTimeout(timer)
timer = null
isInvoke = false
}
// 返回一个新的函数
return _debounce
}
// 1.获取input元素
const inputEl = document.querySelector("input")
const cancelBtn = document.querySelector(".cancel")
// 2.手动绑定函数和执行
const myDebounceFn = hydebounce(function(name, age, height) {
console.log("----------", name, age, height)
return "coderwhy 哈哈哈哈"
}, 1000, false)
myDebounceFn("why", 18, 1.88).then(res => {
console.log("拿到执行结果:", res)
})
节流
我们按照如下思路来实现:
节流函数的基本实现:可以实现节流效果
<input type="text">
<button>发送button>
function mythrottle(fn, interval) {
let startTime = 0;
const _throttle = function (...args) {
const nowTime = new Date().getTime();
const waitTime = interval - (nowTime - startTime);
if (waitTime <= 0) {
fn.apply(this, args);
startTime = nowTime;
}
}
return _throttle
}
const inputCxt = document.querySelector("input");
const btnSend = document.querySelector("button");
let count = 1;
inputCxt.oninput = mythrottle(function (event) {
console.log(`第${count++}发出请求：`, this.value, event)
}, 3000);
优化一:节流最后一次也可以执行
节流函数默认立即执行
function mythrottle(fn, interval, leading = true) {
let startTime = 0;
const _throttle = function (...args) {
const nowTime = new Date().getTime();
// 控制立即执行
if (!leading && startTime === 0) {
startTime = nowTime
}
const waitTime = interval - (nowTime - startTime);
if (waitTime <= 0) {
fn.apply(this, args);
startTime = nowTime;
}
}
return _throttle
}
function mythrottle(fn, interval, { leading = true, trailing = false } = {}) {
let startTime = 0;
let timer = null;
const _throttle = function (...args) {
const nowTime = new Date().getTime();
// 控制立即执行
if (!leading && startTime === 0) {
startTime = nowTime
}
const waitTime = interval - (nowTime - startTime);
if (waitTime <= 0) {
if (timer) clearTimeout(timer);
fn.apply(this, args);
startTime = nowTime;
timer = null;
return
}
// 判断是否要执行尾部
if (trailing && !timer) {
// 尾部的执行时间
timer = setTimeout(() => {
fn.apply(this, args);
startTime = new Date().getTime();
timer = null;
}, waitTime);
}
}
return _throttle
}
优化二:优化添加取消功能
<input type="text">
<button>发送button>
<button class="cancel">取消button>
function mythrottle(fn, interval, { leading = true, trailing = false } = {}) {
let startTime = 0;
let timer = null;
const _throttle = function (...args) {
const nowTime = new Date().getTime();
// 控制立即执行
if (!leading && startTime === 0) {
startTime = nowTime
}
const waitTime = interval - (nowTime - startTime);
if (waitTime <= 0) {
if (timer) clearTimeout(timer);
fn.apply(this, args);
startTime = nowTime;
timer = null;
return
}
// 判断是否要执行尾部
if (trailing && !timer) {
// 尾部的执行时间
timer = setTimeout(() => {
fn.apply(this, args);
startTime = new Date().getTime();
timer = null;
}, waitTime);
}
}
// 取消
_throttle.cancel = function () {
if (timer) clearTimeout(timer);
startTime = 0;
timer = null;
}
return _throttle
}
const inputCxt = document.querySelector("input");
const btnSend = document.querySelector("button");
const cancelBtn = document.querySelector(".cancel");
let count = 1;
const throttle = mythrottle(function (event) {
console.log(`第${count++}发出请求：`, this.value, event)
}, 1000, { trailing: true });
inputCxt.oninput = throttle;
cancelBtn.onclick = function () {
throttle.cancel();
}
优化三:优化返回值问题
function mythrottle(fn, interval, { leading = true, trailing = false } = {}) {
let startTime = 0;
let timer = null;
const _throttle = function (...args) {
return new Promise((resolve, reject) => {
try {
const nowTime = new Date().getTime();
// 控制立即执行
if (!leading && startTime === 0) {
startTime = nowTime
}
const waitTime = interval - (nowTime - startTime);
if (waitTime <= 0) {
if (timer) clearTimeout(timer);
const res = fn.apply(this, args);
resolve(res);
startTime = nowTime;
timer = null;
return
}
// 判断是否要执行尾部
if (trailing && !timer) {
// 尾部的执行时间
timer = setTimeout(() => {
const res = fn.apply(this, args);
resolve(res);
startTime = new Date().getTime();
timer = null;
}, waitTime);
}
} catch (error) {
reject(error)
}
})
}
// 取消
_throttle.cancel = function () {
if (timer) clearTimeout(timer);
startTime = 0;
timer = null;
}
return _throttle
}
const throttle = mythrottle(function (event) {
console.log(`第${count++}发出请求：`, this.value, event)
return "throttle return value"
}, 1000, { trailing: true });
throttle("aaaaa").then((res) => {
console.log("res", res)
})
自定义深拷贝函数
前面我们已经学习了对象相互赋值的一些关系，分别包括:
引入的赋值:指向同一个对象，相互之间会影响;
对象的浅拷贝:只是浅层的拷贝，内部引入对象时，依然会相互影响;
对象的深拷贝:两个对象不再有任何关系，不会相互影响;
前面我们已经可以通过一种方法来实现深拷贝了:
JSON.parse 这种深拷贝的方式其实对于函数、Symbol等是无法处理的;
并且如果存在对象的循环引用，也会报错的;
const info = {
name: "why",
age: 18,
friend: {
name: "kobe"
},
running: function() {},
[Symbol()]: "abc",
// obj: info
}
info.obj = info
// 1.操作一: 引用赋值
// const obj1 = info
// 2.操作二: 浅拷贝
// const obj2 = { ...info }
// // obj2.name = "james"
// // obj2.friend.name = "james"
// // console.log(info.friend.name)
// const obj3 = Object.assign({}, info)
// // obj3.name = "curry"
// obj3.friend.name = "curry"
// console.log(info.friend.name)
// 3.操作三: 深拷贝
// 3.1.JSON方法
// const obj4 = JSON.parse(JSON.stringify(info))
// info.friend.name = "curry"
// console.log(obj4.friend.name)
// console.log(obj4)
自定义深拷贝函数:
1.自定义深拷贝的基本功能;
2.对Symbol的key进行处理;
3.其他数据类型的值进程处理:数组、函数、Symbol、Set、Map;
4.对循环引用的处理;
// 判断数据类型
function isObject(value) {
const valueType = typeof value;
return (value !== null) && (valueType === "function" || valueType === "object")
}
// 深拷贝
function deepCopy(originValue, map = new WeakMap()) {
// 如果值是Symbol类型
if (typeof originValue === "symbol") {
return Symbol(originValue.description)
}
// 如果是原始类型，直接返回
if (!isObject(originValue)) {
return originValue
}
// 如果有Set类型
if (originValue instanceof Set) {
const newSet = new Set();
for (const setItem of originValue) {
newSet.add(deepCopy(setItem))
}
return newSet
}
// 如果是函数function类型, 不需要进行深拷贝
if (typeof originValue === "function") {
return originValue
}
// 如果是对象类型，才需要创建对象
if (map.get(originValue)) {
return map.get(originValue);
}
// 创建数组
const newObj = Array.isArray(originValue) ? [] : {};
map.set(originValue, newObj);
// 遍历普通的key
for (const key in originValue) {
newObj[key] = deepCopy(originValue[key], map);
}
// 单独遍历symbol
const keySymbols = Object.getOwnPropertySymbols(originValue);
for (const symbolKey of keySymbols) {
newObj[Symbol(symbolKey.description)] = deepCopy(originValue[symbolKey], map)
}
return newObj
}
const set = new Set(["abc", "cba", "nba"])
const s1 = Symbol("s1")
const s2 = Symbol("s2")
const info = {
name: "why",
age: 18,
friend: {
name: "kobe",
address: {
name: "洛杉矶",
detail: "斯坦普斯中心"
}
},
// 1.特殊类型: Set
set,
// 2.特性类型: function
running: function () {
console.log("running~")
},
// 3.值的特殊类型: Symbol
symbolKey: Symbol("abc"),
// 4.key是symbol时
[s1]: "aaaa",
[s2]: "bbbb",
// self: info
}
info.self = info;
const newObj = deepCopy(info);
console.log(newObj);
console.log(newObj === newObj.self);//true