函数防抖与节流

之前实习的时候,我遇到了这么一个需求,搜索框实时发送请求,在做这个功能时我忽略了一个很严重的问题,我把处理请求的函数写进了input的onchange事件里,导致每多输入一个字符,就会多发一次请求。这的确是一段很糟糕的代码,因为它向服务器输送了大量的垃圾请求。

在前端开发中,我们经常遇到持续触发的函数,比如窗口的resize、搜索框实时发送请求、鼠标的move事件等。通常我们并不希望这些函数如此频繁地触发,因为这样会浪费内存资源或者短时间发送很多请求。

那么我们如何解决这些函数频繁触发的问题呢,函数节流和函数防抖就是两种很不错的方式。

频繁触发

首先我们以鼠标的move事件为例,来看一下函数频繁触发的情况。
代码如下:

<body>
    <div id="div1"></div>
    <script>
        let num = 0,div1 = document.querySelector('#div1');
        function count(){
            div1.innerHTML = num++;
        }

        div1.onmousemove = count;
#div1{
    height: 200px;
    line-height: 200px;
    text-align: center;
    color:#fff;
    background-color: lightblue;
    font-size: 30px;
}  

给一个div设置鼠标移入事件,我们来看看最终的效果。



可以看到,鼠标只是滑过这么一小会儿,数字从零加到了100多,说明这么短的时间内这个函数就执行了100多次。

我们试着解决一下这个问题,这里提供防抖和节流两种解决方案。

函数防抖(debounce)

所谓防抖,就是指函数触发后的n秒时间内,函数只会执行一次,如果n秒内函数又触发了,那么会重新计算函数执行的时间。

如果觉得难以理解,可以拿生活中的实例来做对比,例如进电梯,假如一个人进入电梯后,电梯会在3秒后关门,2秒之后电梯正准备关门,这时又进来了一个人,那么电梯就会再等3秒再关门。

这里我们设置一个定时器来实现函数防抖,代码如下:

function debounce(func,wait){
    let timer;
    return ()=>{
        if(timer) clearTimeout(timer);
        timer = setTimeout(func,wait);
    }
}
div1.onmousemove = debounce(count,500);

我们来看一下实现的效果

可以看到,鼠标move事件触发后的0.5秒内,函数只执行了一次,这0.5秒内又触发了很多次鼠标move事件,都重新计算了函数执行的时间。

防抖虽然实现了,但这个函数还有需要完善的地方,改进后的防抖函数如下:

function debounce(func,wait){
    let timer;
    return ()=>{
        let _this = this,args = arguments;
        if(timer) clearTimeout(timer);

        timer = setTimeout(()=>{
            func.apply(_this,args);
        },wait);

    }
}

这里定义了_this和args两个变量来获取 this 和 参数,是为了让 debounce 函数最终返回的函数 this 指向不变以及依旧能接受到 event 参数。

有时候,我们的函数需要立即执行,这时我们该怎么办呢?

这里我们的思路是增加一个isImmediately参数,来处理立即执行的情况,代码如下:

function debounce(func,wait,isImmediately){
    let timer;
    return function(){
        let _this = this,args = arguments;

        if(timer) clearTimeout(timer);

        if(isImmediately){ // 初始时timer为undefined,!undefined为true,立即执行
            if(!timer) func.apply(_this,args);
            timer = setTimeout(()=>{
            // 之后再执行时timer为null,!null为true,立即执行
                timer = null;
            },wait)
        }else{ // 非立即执行
            timer = setTimeout(()=>{
                func.apply(_this,args);
            },wait)
        }
    }
}
div1.onmousemove = debounce(count,500,true);

我们来看一下实现的效果:



可以看到,事件触发时函数立即执行了,之后不管怎么触发事件,函数没有执行,鼠标不动一段时间,也就是不触发事件0.5秒后,再次触发事件,才又执行了函数。

函数节流(throttle)

所谓节流,就是指连续触发事件但是在 n 秒中只执行一次函数。

我的理解是,节流会稀释函数的执行频率。这么做是为了节约资源,因为执行100次和执行10次的效果是差不多的,那么就没有必要多执行90次。拿生活中的例子来说,80fps和120fps其实都能流畅地玩游戏,只是80比120细节差一些,但大多数人不会多花很多钱购买高端设备来实现120fps,因为80已经足够了,使用120就意味着更大的硬件设备投入和能源消耗。(其实24fps人眼就不会觉得卡顿了)

这里有两种方式实现函数节流,一种是时间戳版,另一种是定时器版

// 时间戳版本节流函数
function throttle(func, wait) {
    var prev = 0;
    return function() {
        // 记录一下函数执行时的时间
        let now = Date.now();
        let _this = this,args = arguments;
        if (now - prev > wait) {
            // 函数执行后,把之前记录的时间赋值给prev
            func.apply(_this, args);
            prev = now;
        }
    }
}
// 定时器版本节流函数
function throttle(func, wait) {
    let timer;
    return function() {
        let _this = this,args = arguments;
        if (!timer) {
            timer = setTimeout(() => {
                timer = null;
                func.apply(_this, args);
            }, wait);
        }
    };
}
div1.onmousemove = throttle(count,1000);

他们的实现效果如下:


可以看到,事件一直在触发,但是函数只会在每1秒内执行一次

总结

使用防抖和节流函数,可以解决很多频繁触发的问题,这两个函数封装好之后使用起来非常方便,直接调用就好。

本文实现的防抖和节流函数只是为了方便理解他们的思想,如果直接拿来使用,可能会遇到很多兼容性问题,推荐使用Lodash封装好的节流和防抖函数
附上链接
https://www.lodashjs.com/docs/4.17.5.html#debounce

参考资料

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