JavaScript函数的Throttle与Debounce

你可能知道,JavaScript遵循事件驱动的编程范例。这意味着一些行为可以激活一些响应,并且这些响应仅在发生特定的行为时才被激活。我们称这些行为events(事件),和响应callbacks(回调)。连续的事件流被称为event stream(事件流)。

这些行为发生的速度不是我们能手动控制的。但是我们可以控制何时和如何激活正确的响应。有一些技术为我们提供精确的控制。

  • Throttle
  • Debounce
  • Immediate

Throttle

在现代浏览器中,帧速率为60fps是流畅性能的目标,给定我们16.7ms的时间预算用于响应一些事件所有需要的更新。这样可以推断,如果每秒发生n个事件并且回调执行,需要t秒的时间,为了流畅运行,

1 / n >= t

如果t以毫秒为单位,

1000 / n >= t

如果你曾经使用mousemove事件,你会知道产生mousemove事件的数量每秒可以超过60次。如果我们的回调需要超过16.7ms,那就开始凌乱了。

var then = 0;
 
function log() {
  var now = Date.now();
  if (1000 / (now - then) > 60) {
    console.log('It\'s over 9000!!!');
  }
  then = now;
}
 
window.onmousemove = log;

实现

Throttle 允许我们限制我们激活响应的数量。我们可以限制每秒回调的数量。反过来,也就是说在激活下一个回调之前要等待多少时间;

var delta = 1000;
var then = 0;
 
function log() {
  console.log('foo');
}
 
function throttledLog() {
  var now = Date.now();
  if (now - then >= delta) {
    log();
 
    then = now;
  }
};
 
window.onmousemove = throttledLog;

我们可以用 fps替换delta,并推断出不同的代码。

var fps = 60;
...
function throttledLog() {
  var now = Date.now();
  if (1000 / (now - then) < = fps) {
    log();
 
    then = now;
  }
};
 
window.onmousemove = throttledLog;

我们也可以通过使用setTimeout来实现相同的结果。 但是,不是检查时间差,而是检查状态变化。

第一次,我们可以安全地激活回调。一旦完成,只有在等待 delta 时间之后才能再次激活回调。

var delta = 1000;
var safe = true;
 
function log() {
  console.log('foo');
}
 
function throttledLog() {
  if (safe) {
    log();
 
    safe = false;
    setTimeout(function() {
      safe = true;
    }, delta);
  }
};
 
window.onmousemove = throttledLog;

Debounce

这个术语-去抖动 来自电子学的领域,手动开关输入的信号被发送到数字电路中。在电子学中,当你按一个物理按钮一次,数字电路可能读到多个按压,因为按钮的物理属性(金属触点,弹簧,磨损件等)。

去抖动意味着采集到的所有这些波动的信号,并把它们当作一个。

例子

一个简单的例子已经存在于JS中:keydown vs keyup。假设您正在处理一个项目,并且需要输入内容。但是你想要每次敲击键盘得到一个字符。输入时,如果长按一个键,keydown事件将连续被触发,但是 keyup 事件只有在按键被释放时才会触发。

window.onkeyup = function() {
  console.log('onkeyup');
}
 
window.onkeydown = function() {
  console.log('onkeydown');
}

这种行为上的差异对于确定输入是否已完成是有用的。在示例场景中,它是你将使用的keyup事件。在某种程度上,我们可以说keydown 是原始输入,keyup 是去抖动输入。

实现

当事件发生时,我们不会立即激活回调。相反,我们等待一定的时间并检查相同的事件是否再次触发。如果是,我们重置定时器,并再次等待。如果在等待期间没有发生相同的事件,我们就立即激活回调。

var delta = 1000;
var timeoutID = null;
 
function log() {
  console.log('foo');
}
 
function debouncedLog() {
  clearTimeout(timeoutID);  // reset timer
  timeoutID = setTimeout(function() {
    // wait for some time
    // and check if event happens again
    log();
  }, delta);
};
 
window.onkeydown = debouncedLog;

Immediate

Immediate是Debounce的精确版本。比起 Debounce 的 等待后续事件触发,然后再激活回调,Immediate 是 立即激活回调,然后等待后续事件在一定时间内触发。

实现

就像Throttle的情况一样,我们需要一个状态变量来检查是否应该激活我们的回调。我们在Debounce不需要一个,因为timeoutID隐式管理这部分。

var delta = 1000;
var timeoutID = null;
var safe = true;
 
function log() {
  console.log('foo');
}
 
function immediatedLog() {
  if (safe) {
    log();
    safe = false;
  }
 
  clearTimeout(timeoutID);
  timeoutID = setTimeout(function() {
    safe = true;
  }, delta);
};
 
window.onkeydown = immediatedLog;

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