✨ 函数防抖和节流

经典真题

  • 防抖，节流是什么，如何实现 （字节）

函数防抖和函数节流主要是为了解决函数被频繁调用从而造成的性能问题。 典型的场景有：

  1. window 对象的 scroll 事件：页面滚动到底部加载更多
  2. window 对象的 resize 事件：浏览器窗口大小调整
  3. mousemove 事件：获取鼠标当前位置
  4. 利用 keyup 事件进行 搜索联想

函数防抖的核心就是当函数是在一定时间内连续多次触发只执行最后一次。

function debouce(fn, delay) {
    let timeId = null;
    return function (...args) {
        if (timeId) {
            clearTimeout(timeId);
        }
        timeId = setTimeout(() => {
            fn.apply(this, args);
        }, delay);
    };
}

函数节流的核心是在一定时间内多次触发只执行第一次。

什么是函数防抖和节流

JavaScript 中的函数大多数情况下都是由用户主动调用触发的，除非是函数本身的实现不合理，否则一般不会遇到跟性能相关的问题。

但是在一些少数情况下，函数的触发不是由用户直接控制的。在这些场景下，函数有可能被非常频繁地调用，而造成大的性能问题。解决性能问题的处理办法就有函数防抖和函数节流。

下面是函数被频繁调用的常见的几个场景：

  • mousemove 事件：如果要实现一个拖拽功能，需要一路监听 mousemove 事件，在回调中获取元素当前位置，然后重置 DOM 的位置来进行样式改变。如果不加以控制，每移动一定像素而触发的回调数量非常惊人，回调中又伴随着 DOM 操作，继而引发浏览器的重排与重绘，性能差的浏览器可能就会直接假死。
  • window.onresize 事件：为 window 对象绑定了 resize 事件，当浏览器窗口大小被拖动而改变的时候，这个事件触发的频率非常之高。如果在 window.onresize 事件函数里有一些跟 DOM 节点相关的操作，而跟 DOM 节点相关的操作往往是非常消耗性能的，这时候浏览器可能就会吃不消而造成卡顿现象。
  • 射击游戏的 mousedown/keydown 事件（单位时间只能发射一颗子弹）
  • 搜索联想（keyup 事件）
  • 监听滚动事件判断是否到页面底部自动加载更多（scroll 事件）

对于这些情况的解决方案就是函数防抖（debounce）或函数节流（throttle），其核心就是限制某一个方法的频繁触发。

函数防抖

我们首先来看函数防抖。函数防抖，是指防止函数在极短的时间内反复调用，造成资源的浪费。

考虑一下电梯关门的场景，现代的大部分电梯都可以通过红外，感知到是否有人进入，为了避免夹到人，同时为了等待后面的人，电梯关门的时间往往有这么一种规则：**始终保证电梯门在最后一个人进入后 3 秒后关闭。**如果有人进入后，还没有等到 3 秒又有人进来了，电梯门会以最后一次进入的时间为计时起点，重新等待 3 秒。

再考虑一个页面上的场景，页面上的某些事件触发频率非常高，比如滚动条滚动、窗口尺寸变化、鼠标移动等，如果我们需要注册这类事件，不得不考虑效率问题，又特别是事件处理中涉及到了大量的操作，比如：

window.onresize = function () {
    // 大量的 DOM 操作
};

当窗口尺寸发生变化时，哪怕只变化了一点点，都有可能造成成百上千次对处理函数的调用，这对网页性能的影响是极其巨大的。

于是，我们可以考虑，每次窗口尺寸变化、滚动条滚动、鼠标移动时，不要立即执行相关操作，而是等一段时间，以窗口尺寸停止变化、滚动条不再滚动、鼠标不再移动为计时起点，一段时间后再去执行操作，就像电梯关门那样。

再考虑一个搜索的场景（例如百度），当我在一个文本框中输入文字（键盘按下事件）时，需要将文字发送到服务器，并从服务器得到搜索结果，这样的话，用户直接输入搜索文字就可以了，不用再去点搜索按钮，可以提升用户体验，类似于下面的效果：

5be978627ac99

上面的效果，我没有点击搜索按钮，也没有按回车键，只是写了一些搜索的文字而已。

可是如何来实现上面的场景呢？

如果文本框的文字每次被改变（键盘按下事件），我都要把数据发送到服务器，得到搜索结果，这是非常恐怖的！

想想看，我搜索 “google” 这样的单词，至少需要按 6 次按键，就这一个词，我需要向服务器请求 6 次，并让服务器去搜索 6 次，但我只需要最后一次的结果就可以了。如果考虑用户按错的情况，发送请求的次数更加恐怖。这样就造成了大量的带宽被占用，浪费了很多资源。

如何避免这样的问题呢？

仔细观察，你会发现，真正的搜索行为，并不是每次按键都会触发的，只有当用户停止按键一段事件后才会触发。

于是，为了满足这种类型场景，我们可以开发一个通用的函数，这个函数要满足以下功能：

  1. 调用该函数后，不立即做事，而是一段时间后去做事
  2. 如果在等待时间内调用了该函数，重新计时

这样的功能，就叫做函数防抖，其实就是防止函数短时间内被调用多次。

要完成该函数，需要给予两个条件：

  1. 告诉我一段时间后要做什么事（这里应该是一个回调函数，即函数作为参数）
  2. 告诉我要等待多长时间（毫秒）

下面我们就来封装这么一个函数防抖的通用函数：

/**
 * 函数防抖
 * @param {function} func 一段时间后，要调用的函数
 * @param {number} wait 等待的时间，单位毫秒
 */
function debounce(func, wait) {
    // 设置变量，记录 setTimeout 得到的 id
    var timerId = null;
    return function (...args) {
        if (timerId) {
            // 如果有值，说明目前正在等待中，清除它
            clearTimeout(timerId);
        }
        // 重新开始计时
        timerId = setTimeout(() => {
            func.apply(this, args);
        }, wait);
    };
}

下面来进行一个测试，测试如下：

<input type="text" id="txt" />

var txt = document.getElementById("txt");
// 调用 debounce 函数来将事件处理函数变为一个防抖函数
var debounceHandle = debounce(function (event) {
    console.log(event.target.value);
}, 500);
txt.onkeyup = (event) => {
    debounceHandle(event);
};

效果如下：

2021-10-01 10.06.44

函数节流

函数节流的目的，也是为了防止一个函数短时间内被频繁的触发。（控制函数被触发的间隔，在间隔内无法被触发）

和函数防抖的原理不同，函数节流的核心思想是让连续的函数执行，变为固定时间段间断地执行。

这里做一个形象的的比喻：

前面我们所介绍的函数防抖，是指频繁触发的情况下，只有足够的空闲时间，才执行代码一次。比如生活中的坐公交，就是一定时间内，如果有人陆续刷卡上车，司机就不会开车。只有别人没刷卡了，司机才开车。

而这里我们要介绍的函数节流，指一定时间内函数只执行一次。比如人的眨眼睛，就是一定时间内眨一次。这是函数节流最形象的解释。

关于节流的实现，有 2 种主流的实现方式，一种是使用时间戳，一种是设置定时器。

（1）使用时间戳

触发事件时，取出当前的时间戳，然后减去之前的时间戳（最一开始值设为 0），如果大于设置的时间周期，就执行函数，然后更新时间戳为当前的时间戳，如果小于，就不执行。

下面是封装使用时间戳的函数节流的通用函数：

/**
 * 函数节流
 * @param {要进行节流的函数} func
 * @param {间隔时间} wait
 * @returns
 */
function throttle(func, wait) {
    let previous = 0; // 初始时间（首次一定会执行）
    return function (...args) {
        let now = Date.now(); // 获取最新的时间戳
        // 进行时间戳的判断，如果超出规定时间，则执行
        if (now - previous > wait) {
            func.apply(this, args);
            previous = now;
        }
    };
}

下面来实际使用测试一下：

<input type="text" id="txt" />

var txt = document.getElementById("txt");
// 调用 throttle 函数来将事件处理函数变为一个节流函数
var throttleHandle = throttle(function (event) {
    console.log(event.target.value);
}, 1000);
txt.onkeyup = (event) => {
    throttleHandle(event);
};

效果如下：

2021-10-01 10.27.15

（2）设置定时器

第二种方式是设置定时器，触发事件时设置一个定时器，再触发事件的时候，如果定时器存在，就不执行，直到定时器执行，然后执行函数，清空定时器，这样就可以设置下个定时器。

下面是封装使用定时器的函数节流的通用函数：

/**
 * @param {要节流执行的函数} fn
 * @param {节流的时间间隔} delay
 * @returns
 */
function throttle(fn, delay) {
    let timeout = null;
    return function (...args) {
        if (!timeout) {
            fn(...args);
            timeout = setTimeout(function () {
                timeout = null;
            }, delay);
        }
    };
}

真题解答

  • 防抖，节流是什么，如何实现 （字节）

参考答案：

我们在平时开发的时候，会有很多场景会频繁触发事件，比如说搜索框实时发请求，onmousemove、resize、onscroll 等，有些时候，我们并不能或者不想频繁触发事件，这时候就应该用到函数防抖和函数节流。

函数防抖(debounce)，指的是短时间内多次触发同一事件，只执行最后一次，或者只执行最开始的一次，中间的不执行。

具体实现如下：

/**
 * 函数防抖
 * @param {function} func 一段时间后，要调用的函数
 * @param {number} wait 等待的时间，单位毫秒
 */
function debounce(func, wait) {
    // 设置变量，记录 setTimeout 得到的 id
    var timerId = null;
    return function (...args) {
        if (timerId) {
            // 如果有值，说明目前正在等待中，清除它
            clearTimeout(timerId);
        }
        // 重新开始计时
        timerId = setTimeout(() => {
            func.apply(this, args);
        }, wait);
    };
}

函数节流(throttle)，指连续触发事件但是在 n 秒中只执行一次函数。即 2n 秒内执行 2 次... 。

节流如字面意思，会稀释函数的执行频率。

下面是使用时间戳方式的具体实现：

/**
 * 函数节流
 * @param {要进行节流的函数} func
 * @param {间隔时间} wait
 * @returns
 */
function throttle(func, wait) {
    let previous = 0; // 初始时间（首次一定会执行）
    return function (...args) {
        let now = Date.now(); // 获取最新的时间戳
        // 进行时间戳的判断，如果超出规定时间，则执行
        if (now - previous > wait) {
            func(...args);
            previous = now;
        }
    };
}

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Contributors: AK