深入理解javascript函数进阶系列第三篇——函数节流和函数防抖
前面的话
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是函数节流和函数防抖。本文将详细介绍函数节流和函数防抖
常见场景
下面是函数被频繁调用的常见的几个场景
1、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。
2、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
3、射击游戏的 mousedown/keydown 事件(单位时间只能发射一颗子弹)
4、搜索联想(keyup事件)
5、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节流(throttle)或函数去抖(debounce),核心其实就是限制某一个方法的频繁触发
函数防抖
函数防抖的原理是将即将被执行的函数用setTimeout延迟一段时间执行。对于正在执行的函数和新触发的函数冲突问题有两种处理,也分别对应了定时器管理的两种机制
第一种是只要当前函数没有执行完成,任何新触发的函数都会被忽略,简易代码如下
function debounce(method, context) { //忽略新函数 if(method.tId){ return false; } method.tId = setTimeout(function() { method.call(context); }, 1000); }
第二种是只要有新触发的函数,就立即停止执行当前函数,转而执行新函数,简易代码如下
function debounce(method, context) { //停止当前函数 clearTimeout(method.tId); method.tId = setTimeout(function() { method.call(context); }, 1000); }
当然,不论是哪种处理,函数去抖的目的是让要执行的函数停止一段时间之后才执行
下面是一个比较完整的防抖函数(debounce),该函数接受2个参数,第一个参数为需要被延迟执行的函数,第二个参数为延迟执行的时间
var debounce = function ( fn, interval ) { var _self = fn, // 保存需要被延迟执行的函数引用 timer, // 定时器 firstTime = true; // 是否是第一次调用 return function () { var args = arguments, _me = this; if ( firstTime ) { // 如果是第一次调用,不需延迟执行 _self.apply( me, args); return firstTime = false; } if ( timer ) { // 如果定时器还在,说明前一次延迟执行还没有完成 return false; } timer = setTimeout(function () { // 延迟一段时间执行 clearTimeout(timer); timer = null; _self.apply(_me, args); }, interval || 500 ); }; }; window.onresize = debounce(function(){ console.log( 1 ); }, 500 );
函数节流
函数节流使得连续的函数执行,变为固定时间段间断地执行。关于节流的实现,有两种主流的实现方式,一种是使用时间戳,一种是设置定时器
【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
function throttle(func, wait) { var context, args; var previous = 0; return function() { var now = +new Date(); context = this; args = arguments; if (now - previous > wait) { func.apply(context, args); previous = now; } } }
【使用定时器】
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
function throttle(func, wait) { var timeout,args,context; var previous = 0; return function() { context = this; args = arguments; if (!timeout) { timeout = setTimeout(function(){ timeout = null; func.apply(context, args) }, wait) } } }
数组分块
在前面关于函数节流和函数防抖的讨论中,提供了限制函数被频繁调用的解决方案。下面将遇到另外一个问题,某些函数确实是用户主动调用的,但因为一些客观的原因,这些函数会严重地影响页面性能
一个例子是创建WebQQ的QQ好友列表。列表中通常会有成百上千个好友,如果一个好友用一个节点来表示,在页面中渲染这个列表的时候,可能要一次性往页面中创建成百上千个节点
在短时间内往页面中大量添加DOM节点显然也会让浏览器吃不消,看到的结果往往就是浏览器的卡顿甚至假死。代码如下:
var ary = []; for ( var i = 1; i <= 1000; i++ ){ ary.push( i ); // 假设 ary 装载了 1000 个好友的数据 }; var renderFriendList = function( data ){ for ( var i = 0, l = data.length; i < l; i++ ){ var div = document.createElement( 'div' ); div.innerHTML = i; document.body.appendChild( div ); } }; renderFriendList( ary );
这个问题的解决方案之一是数组分块技术,下面的timeChunk函数让创建节点的工作分批进行,比如把1秒钟创建1000个节点,改为每隔200毫秒创建8个节点
数组分块是一种使用定时器分割循环的技术,为要处理的项目创建一个队列,然后使用定时器取出下一个要处理的项目进行处理,接着再设置另一个定时器
在数组分块模式中,array变量本质上就是一个“待办事宜”列表,它包含了要处理的项目。使用shift()方法可以获取队列中下一个要处理的项目,然后将其传递给某个函数。如果在队列中还有其他项目,则设置另一个定时器,并通过arguments.callee调用同一个匿名函数
数组分块的重要性在于它可以将多个项目的处理在执行队列上分开,在每个项目处理之后,给予其他的浏览器处理机会运行,这样就可能避免长时间运行脚本的错误。一旦某个函数需要花50ms以上的时间完成,那么最好看看能否将任务分割为一系列可以使用定时器的小任务
下面是数组分块模式的简易代码
function chunk(array,process,context){ setTimeout(function(){ //取出下一个条目并处理 var item = array.shift(); process.call(context,item); //若还有条目,再设置另一个定时器 if(array.length > 0){ setTimeout(arguments.callee,100); } },100); }
var data = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]; function printValue(item){ var div = document.getElementById('myDiv'); div.innerHTML += item + '<br>'; } chunk(data.concat(),printValue);
下面是数组分块的详细代码,timeChunk函数接受3个参数,第1个参数是创建节点时需要用到的数据,第2个参数是封装了创建节点逻辑的函数,第3个参数表示每一批创建的节点数量
var timeChunk = function( ary, fn, count ){ var obj,t; var len = ary.length; var start = function(){ for ( var i = 0; i < Math.min( count || 1, ary.length ); i++ ){ var obj = ary.shift(); fn( obj ); } }; return function(){ t = setInterval(function(){ if ( ary.length === 0 ){ // 如果全部节点都已经被创建好 return clearInterval( t ); } start(); }, 200 ); // 分批执行的时间间隔,也可以用参数的形式传入 }; };
最后进行一些小测试,假设有1000个好友的数据,利用timeChunk函数,每一批只往页面中创建8个节点
var ary = []; for ( var i = 1; i <= 1000; i++ ){ ary.push( i ); }; var renderFriendList = timeChunk( ary, function( n ){ var div = document.createElement( 'div' ); div.innerHTML = n; document.body.appendChild( div ); }, 8 ); renderFriendList();