举例解析 JavaScript 中的防抖和节流

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说明

:CSDN 的编辑器无法直接嵌入 CodePen 演示代码,可以看我的

个人博客的这篇文章

防抖(

Debounce

)和节流(

throttle

)都是用来控制某个函数在一定时间内执行多少次的技巧,两者相似而又不同。

当我们给 DOM 绑定事件的时候,加了防抖和节流的函数变得特别有用。为什么呢?因为我们在事件和函数执行之间加了一个控制层。记住,我们是无法控制 DOM 事件触发频率的。

看下滚动事件的例子:

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Scroll events counter

by Corbacho (

@dcorb

) on

CodePen

.

当使用触控板,滚动滚轮,或者拖拽滚动条的时候,一秒可以轻松触发 30 次事件。经我的测试,在智能手机上,慢慢滚动一下,一秒可以触发事件 100 次之多。这么高的执行频率,你的滚动回调函数压力大吗?

早在 2011 年,Twitter 网站抛出了一个问题:向下滚动 Twitter 信息流的时候,变得很慢,很迟钝。John Resig 发表了

一篇博客解释这个问题

,文中解释到直接给

scroll

事件关联昂贵的函数,是多么糟糕的主意。

John(5 年前)建议的解决方案是,在

onScroll

事件外部,每 250ms 循环执行一次。简单的技巧,避免了影响用户体验。

现如今,有一些稍微高端的方式处理事件。我来结合用例介绍下 Debounce、Throttle 和 requestAnimationFrame 吧。



防抖动(Debounce)

防抖技术可以把多个顺序地调用合并成一次。

在这里插入图片描述

假想一下,你在电梯中,门快要关了,突然有人准备上来。电梯并没有改变楼层,而是再次打开梯门。电梯延迟了改变楼层的功能,但是优化了资源。

在顶部按钮上点击或移动鼠标试一下:

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Debounce. Trailing

by Corbacho (

@dcorb

) on

CodePen

.

你可以看到连续快速的事件是如何被一个 debounce 事件替代的。但是如果事件触发的时间间隔过长,debounce 则不会生效。



前缘(或者“immediate”)

你会发现,直到事件停止快速执行以后,debounce 事件才会触发相应功能。为何不立即触发呢?那样的话就跟原本的非 debounce 处理无异了。

直到两次快速调用之间的停顿结束,事件才会再次触发。

这是带

leading

标记的例子:

在这里插入图片描述

在 underscore.js 中,选项叫

immediate

,而不是

leading



Debounce 实现

我首次看到 debounce 的 JavaScript 实现是在 2009 年的

John Hann 的博文

不久后,Ben Alman 做了个

jQuery 插件

(不再维护),一年后 Jeremy Ashkenas 把它

加入了 underscore.js

。而后加入了 Lodash 。

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New example

by Corbacho (

@dcorb

) on

CodePen

.

Lodash 给

_.debounce



_.throttle

添加了

不少特性

。之前的

immediate



leading

(最前面) 和

trailing

(最后面) 选项取代。你可以选一种,或者都选,默认只有

trailing

启用。

新的

maxWait

选项(仅 Lodash 有)本文未提及,但是也很有用。事实上,throttle 方法是用

_.debounce



maxWait

实现的,你可以看

lodash 源码



Debounce 实例


调整大小的例子

调整桌面浏览器窗口大小的时候,会触发很多次

resize

事件。

看下面 demo:

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Debounce Resize Event Example

by Corbacho (

@dcorb

) on

CodePen

.

如你所见,我们为 resize 事件使用了默认的

trailing

选项,因为我们只关心用户停止调整大小后的最终值。


基于 AJAX 请求的自动完成功能,通过 keypress 触发

为什么用户还在输入的时候,每隔 50ms 就向服务器发送一次 AJAX 请求?

_.debounce

可以帮忙,当用户停止输入的时候,再发送请求。

此处也不需要

leading

标记,我们想等最后一个字符输完。

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Debouncing keystrokes Example

by Corbacho (

@dcorb

) on

CodePen

.

相似的使用场景还有,直到用户输完,才验证输入的正确性,显示错误信息。



如何使用 debounce 和 throttle 以及常见的坑

自己造一个 debounce / throttle 的轮子看起来多么诱人,或者随便找个博文复制过来。

我是建议直接使用 underscore 或 Lodash

。如果仅需要

_.debounce



_.throttle

方法,可以使用 Lodash 的自定义构建工具,生成一个 2KB 的压缩库。使用以下的简单命令即可:

npm i -g lodash-cli
lodash-cli include=debounce,throttle

常见的坑是,不止一次地调用

_.debounce

方法:

// 错误
$(window).on("scroll", function () {
  _.debounce(doSomething, 300);
});
// 正确
$(window).on("scroll", _.debounce(doSomething, 200));

debounce 方法保存到一个变量以后,就可以用它的私有方法

debounced_version.cancel()

,lodash 和 underscore.js 都有效。

var debounced_version = _.debounce(doSomething, 200);
$(window).on("scroll", debounced_version);
// 如果需要的话
debounced_version.cancel();



Throttle(节流阀)

使用

_.throttle

的时候,只允许一个函数在 X 毫秒内执行一次。

跟 debounce 主要的不同在于,throttle 保证 X 毫秒内至少执行一次。

Ben 的插件 underscore.js 和 lodash 涵盖了与防抖相同的控制方法。



节流阀实例


无限滚动

用户向下滚动无限滚动页面,需要检查滚动位置距底部多远,如果邻近底部了,我们可以发 AJAX 请求获取更多的数据插入到页面中。

我们心爱的

_.debounce

就不适用了,只有当用户停止滚动的时候它才会触发。只要用户滚动至邻近底部时,我们就想获取内容。

使用

_.throttle

可以保证我们不断检查距离底部有多远。

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Infinite scrolling throttled

by Corbacho (

@dcorb

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CodePen

.



requestAnimationFrame(rAF)


requestAnimationFrame

是另一种限速执行的方式。



_.throttle(dosomething, 16)

等价。它是高保真的,如果追求更好的精确度的话,可以用浏览器原生的 API 。

可以使用 rAF API 替换 throttle 方法,考虑一下优缺点:



优点

  • 动画保持 60fps(每一帧 16 ms),浏览器内部决定渲染的最佳时机
  • 简洁标准的 API,后期维护成本低



缺点

  • 动画的开始/取消需要开发者自己控制,不像 ‘.debounce’ 或 ‘.throttle’由函数内部处理。
  • 浏览器标签未激活时,一切都不会执行。
  • 尽管所有的现代浏览器

    都支持 rAF

    ,IE9,Opera Mini 和 老的 Android 还是

    需要打补丁

  • Node.js 不支持,无法在服务器端用于文件系统事件。

根据经验,如果 JavaScript 方法需要绘制或者直接改变属性,我会选择

requestAnimationFrame

,只要涉及到重新计算元素位置,就可以使用它。

涉及到 AJAX 请求,添加/移除

class

(可以触发 CSS 动画),我会选择

_.debounce

或者

_.throttle

,可以设置更低的执行频率(例子中的 200ms 换成 16ms)。



rAF 实例

灵感来自于

Paul Lewis 的文章

,我将用 requestAnimationFrame 控制 scroll 。

16ms 的

_.throttle

拿来做对比,性能相仿,用于更复杂的场景时,rAF 可能效果更佳。

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Scroll comparison requestAnimationFrame vs throttle

by Corbacho (

@dcorb

) on

CodePen

.

headroom.js 是个更

高级的例子



结论

使用 debounce、throttle 和

requestAnimationFrame

都可以优化事件处理,三者各不相同,又相辅相成。

总之:


  • debounce

    :把触发非常频繁的事件(比如按键)合并成一次执行。

  • throttle

    :保证每 X 毫秒恒定的执行次数,比如每 200ms 检查下滚动位置,并触发 CSS 动画。

  • requestAnimationFrame

    :可替代 throttle ,函数需要重新计算和渲染屏幕上的元素时,想保证动画或变化的平滑性,可以用它。注意:IE9 不支持。

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