节流与防抖

节流与防抖的概念

函数节流(throttle)

预先设定一个执行周期,当调用动作的时刻大于等于执行周期则执行该动作,然后进入下一个新周期

函数防抖(debounce)

当调用动作过n毫秒后,才会执行该动作,若在这n毫秒内又调用此动作则将重新计算执行时间

函数节流(throttle)函数防抖(debounce)都是为了限制函数的执行频次,以优化函数触发频率过高导致的响应速度跟不上触发频率,出现延迟,假死或卡顿的现象。

节流与防抖的应用

常见于如下状况:

  • window对象的resize、scroll事件
  • 拖拽时的mousemove事件
  • 文字输入、自动完成的keyup事件

节流

scroll事件在文档或文档元素滚动时触发,主要出现在用户拖动滚动条。

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window.addEventListener('scroll', callback);

该事件会连续地大量触发,所以它的监听函数之中不应该有非常耗费计算的操作。推荐的做法是使用requestAnimationFramesetTimeout控制该事件的触发频率,然后可以结合customEvent抛出一个新事件。

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(function () {
var throttle = function (type, name, obj) {
var obj = obj || window;
var running = false;
var func = function () {
if (running) { return; }
running = true;
requestAnimationFrame(function() {
obj.dispatchEvent(new CustomEvent(name));
running = false;
});
};
obj.addEventListener(type, func);
};

// 将 scroll 事件重定义为 optimizedScroll 事件
throttle('scroll', 'optimizedScroll');
})();

window.addEventListener('optimizedScroll', function() {
console.log('Resource conscious scroll callback!');
});

上面代码中,throttle函数用于控制事件触发频率,requestAnimationFrame方法保证每次页面重绘(每秒60次),只会触发一次scroll事件的监听函数。也就是说,上面方法将scroll事件的触发频率,限制在每秒60次。具体来说,就是scroll事件只要频率低于每秒60次,就会触发optimizedScroll事件,从而执行optimizedScroll事件的监听函数。

改用setTimeout方法,可以放置更大的时间间隔。

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(function() {
window.addEventListener('scroll', scrollThrottler, false);

var scrollTimeout;
function scrollThrottler() {
if (!scrollTimeout) {
scrollTimeout = setTimeout(function () {
scrollTimeout = null;
actualScrollHandler();
}, 66);
}
}

function actualScrollHandler() {
// ...
}
}());

上面代码中,每次scroll事件都会执行scrollThrottler函数。该函数里面有一个定时器setTimeout,每66毫秒触发一次(每秒15次)真正执行的任务actualScrollHandler

下面是一个更一般的throttle函数的写法,scroll事件的触发频率,限制在一秒一次。

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function throttle(fn, wait) {
var time = Date.now();
return function() {
if ((time + wait - Date.now()) < 0) {
fn();
time = Date.now();
}
}
}

window.addEventListener('scroll', throttle(callback, 1000));

防抖

有时,我们不希望回调函数被频繁调用。比如,用户填入网页输入框的内容,希望通过 Ajax 方法传回服务器,jQuery 的写法如下。

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$('textarea').on('keydown', ajaxAction);

这样写有一个很大的缺点,就是如果用户连续击键,就会连续触发keydown事件,造成大量的 Ajax 通信。这是不必要的,而且很可能产生性能问题。正确的做法应该是,设置一个门槛值,表示两次 Ajax 通信的最小间隔时间。如果在间隔时间内,发生新的keydown事件,则不触发 Ajax 通信,并且重新开始计时。如果过了指定时间,没有发生新的keydown事件,再将数据发送出去。

这种做法叫做debounce(防抖动)。假定两次 Ajax 通信的间隔不得小于2500毫秒,上面的代码可以改写成下面这样。

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$('textarea').on('keydown', debounce(ajaxAction, 2500));

function debounce(fn, delay){
var timer = null; // 声明计时器
return function() {
var context = this;
var args = arguments;
clearTimeout(timer);
timer = setTimeout(function () {
fn.apply(context, args);
}, delay);
};
}

上面代码中,只要在2500毫秒之内,用户再次击键,就会取消上一次的定时器,然后再新建一个定时器。这样就保证了回调函数之间的调用间隔,至少是2500毫秒。

通过lodash使用节流函数和防抖函数

_.throttle(func, [wait=0], [options={}])

创建一个节流函数,在 wait 秒内最多执行 func 一次的函数。 该函数提供一个 cancel 方法取消延迟的函数调用以及 flush 方法立即调用。 可以提供一个 options 对象决定如何调用 func 方法, options.leading 与|或 options.trailing 决定 wait 前后如何触发。 func 会传入最后一次传入的参数给这个函数。 随后调用的函数返回是最后一次 func 调用的结果。

参数

  • func (Function): 要节流的函数。
  • [wait=0] (number): 需要节流的毫秒。
  • [options={}] (Object): 选项对象。
  • [options.leading=true] (boolean): 指定调用在节流开始前。
  • [options.trailing=true] (boolean): 指定调用在节流结束后。

返回

  • (Function): 返回节流的函数。

例子

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// 避免在滚动时过分的更新定位
jQuery(window).on('scroll', _.throttle(updatePosition, 100));

// 点击后就调用 `renewToken`,但5分钟内超过1次。
var throttled = _.throttle(renewToken, 300000, { 'trailing': false });
jQuery(element).on('click', throttled);

// 取消一个 trailing 的节流调用。
jQuery(window).on('popstate', throttled.cancel);

_.debounce(func, [wait=0], [options={}])

创建一个 debounced(防抖动)函数,该函数会从上一次被调用后,延迟 wait 毫秒后调用 func 方法。 debounced(防抖动)函数提供一个 cancel 方法取消延迟的函数调用以及 flush 方法立即调用。 可以提供一个 options(选项) 对象决定如何调用 func 方法,options.leading 与|或 options.trailing 决定延迟前后如何触发(愚人码头注:是 先调用后等待 还是 先等待后调用)。 func 调用时会传入最后一次提供给 debounced(防抖动)函数 的参数。 后续调用的 debounced(防抖动)函数返回是最后一次 func 调用的结果。

参数

  • func (Function): 要防抖动的函数。
  • [wait=0] (number): 需要延迟的毫秒数。
  • [options={}] (Object): 选项对象。
  • [options.leading=false] (boolean): 指定在延迟开始前调用。
  • [options.maxWait] (number): 设置 func 允许被延迟的最大值。
  • [options.trailing=true] (boolean): 指定在延迟结束后调用。

返回

  • (Function): 返回新的 debounced(防抖动)函数

例子

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// 避免窗口在变动时出现昂贵的计算开销。
jQuery(window).on('resize', _.debounce(calculateLayout, 150));

// 当点击时 `sendMail` 随后就被调用。
jQuery(element).on('click', _.debounce(sendMail, 300, {
'leading': true,
'trailing': false
}));

// 确保 `batchLog` 调用1次之后,1秒内会被触发。
var debounced = _.debounce(batchLog, 250, { 'maxWait': 1000 });
var source = new EventSource('/stream');
jQuery(source).on('message', debounced);

// 取消一个 trailing 的防抖动调用
jQuery(window).on('popstate', debounced.cancel);