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詳解JavaScript節(jié)流函數(shù)中的Throttle

 更新時(shí)間：2016年07月16日 10:04:10   投稿：daisy  
函數(shù)節(jié)流，就是對(duì)會(huì)頻繁觸發(fā)的函數(shù)事件做一些限制，讓這些函數(shù)可以在每隔一定的時(shí)間或者每次滿足一定的條件下再觸發(fā)。一般我們會(huì)給他起一個(gè)名字throttle。也就是節(jié)流的意思。一般這樣的函數(shù)有 resize事件、ontouchmove事件等。

首先我們來了解下什么是Throttle　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

    1. 定義

　　如果將水龍頭擰緊直到水是以水滴的形式流出，那你會(huì)發(fā)現(xiàn)每隔一段時(shí)間，就會(huì)有一滴水流出。

　　也就是會(huì)說預(yù)先設(shè)定一個(gè)執(zhí)行周期，當(dāng)調(diào)用動(dòng)作的時(shí)刻大于等于執(zhí)行周期則執(zhí)行該動(dòng)作，然后進(jìn)入下一個(gè)新周期。

      接口定義：

* 頻率控制 返回函數(shù)連續(xù)調(diào)用時(shí)，action 執(zhí)行頻率限定為 次 / delay
* @param delay {number} 延遲時(shí)間，單位毫秒
* @param action {function} 請(qǐng)求關(guān)聯(lián)函數(shù)，實(shí)際應(yīng)用需要調(diào)用的函數(shù)
* @return {function} 返回客戶調(diào)用函數(shù)
*/
throttle(delay,action)

    2. 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)

var throttle = function(delay, action){
 var last = 0return function(){
 var curr = +new Date()
 if (curr - last > delay){
  action.apply(this, arguments)
  last = curr 
 }
 }
}

下面我仔細(xì)解釋一下這個(gè)節(jié)流函數(shù)。

在瀏覽器 DOM 事件里面，有一些事件會(huì)隨著用戶的操作不間斷觸發(fā)。比如：重新調(diào)整瀏覽器窗口大小（resize），瀏覽器頁(yè)面滾動(dòng)（scroll），鼠標(biāo)移動(dòng)（mousemove）。也就是說用戶在觸發(fā)這些瀏覽器操作的時(shí)候，如果腳本里面綁定了對(duì)應(yīng)的事件處理方法，這個(gè)方法就不停的觸發(fā)。

這并不是我們想要的，因?yàn)橛械臅r(shí)候如果事件處理方法比較龐大，DOM 操作比如復(fù)雜，還不斷的觸發(fā)此類事件就會(huì)造成性能上的損失，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)下降（UI 反映慢、瀏覽器卡死等）。所以通常來講我們會(huì)給相應(yīng)事件添加延遲執(zhí)行的邏輯。

通常來說我們用下面的代碼來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能：

var COUNT = 0;
function testFn() { console.log(COUNT++); }
// 瀏覽器resize的時(shí)候
// 1. 清除之前的計(jì)時(shí)器
// 2. 添加一個(gè)計(jì)時(shí)器讓真正的函數(shù)testFn延后100毫秒觸發(fā)
window.onresize = function () {
 var timer = null;
 clearTimeout(timer);
 
 timer = setTimeout(function() {
  testFn();
 }, 100);
};

細(xì)心的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)上面的代碼其實(shí)是錯(cuò)誤的，這是新手會(huì)犯的一個(gè)問題：setTimeout 函數(shù)返回值應(yīng)該保存在一個(gè)相對(duì)全局變量里面，否則每次 resize 的時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的計(jì)時(shí)器，這樣就達(dá)不到我們發(fā)的效果了

于是我們修改了代碼：

var timer = null;
window.onresize = function () {
 clearTimeout(timer);
 timer = setTimeout(function() {
  testFn();
 }, 100);
};

這時(shí)候代碼就正常了，但是又多了一個(gè)新問題 —— 產(chǎn)生了一個(gè)全局變量 timer。這是我們不想見到的，如果這個(gè)頁(yè)面還有別的功能也叫 timer 不同的代碼之前就是產(chǎn)生沖突。為了解決這個(gè)問題我們要用 JavaScript 的一個(gè)語(yǔ)言特性：閉包 closures 。相關(guān)知識(shí)讀者可以去 MDN 中了解，改造后的代碼如下：

/**
 * 函數(shù)節(jié)流方法
 * @param Function fn 延時(shí)調(diào)用函數(shù)
 * @param Number delay 延遲多長(zhǎng)時(shí)間
 * @return Function 延遲執(zhí)行的方法
 */
var throttle = function (fn, delay) {
 var timer = null;
 
 return function () {
  clearTimeout(timer);
  timer = setTimeout(function() {
   fn();
  }, delay);
 }
};
window.onresize = throttle(testFn, 200, 1000);

我們用一個(gè)閉包函數(shù)（throttle節(jié)流）把 timer 放在內(nèi)部并且返回延時(shí)處理函數(shù)，這樣以來 timer 變量對(duì)外是不可見的，但是內(nèi)部延時(shí)函數(shù)觸發(fā)時(shí)還可以訪問到 timer 變量。

當(dāng)然這種寫法對(duì)于新手來說不好理解，我們可以變換一種寫法來理解一下：

var throttle = function (fn, delay) {
 var timer = null;
 
 return function () {
  clearTimeout(timer);
  timer = setTimeout(function() {
   fn();
  }, delay);
 }
};
 
var f = throttle(testFn, 200);
window.onresize = function () {
 f();
};

這里主要了解一點(diǎn)：throttle 被調(diào)用后返回的 function 才是真正的 onresize 觸發(fā)時(shí)需要調(diào)用的函數(shù)

現(xiàn)在看起來這個(gè)方法已經(jīng)接近完美了，然而實(shí)際使用中并非如此。舉個(gè)例子：

如果用戶 不斷的 resize 瀏覽器窗口大小，這時(shí)延遲處理函數(shù)一次都不會(huì)執(zhí)行

于是我們又要添加一個(gè)功能：當(dāng)用戶觸發(fā) resize 的時(shí)候應(yīng)該 在某段時(shí)間 內(nèi)至少觸發(fā)一次，既然是在某段時(shí)間內(nèi)，那么這個(gè)判斷條件就可以取當(dāng)前的時(shí)間毫秒數(shù)，每次函數(shù)調(diào)用把當(dāng)前的時(shí)間和上一次調(diào)用時(shí)間相減，然后判斷差值如果大于 某段時(shí)間 就直接觸發(fā)，否則還是走 timeout 的延遲邏輯。

下面的代碼里面需要指出的是：

previous 變量的作用和 timer 類似，都是記錄上一次的標(biāo)識(shí)，必須是相對(duì)的全局變量
如果邏輯流程走的是“至少觸發(fā)一次”的邏輯，那么函數(shù)調(diào)用完成需要把 previous 重置成當(dāng)前時(shí)間，簡(jiǎn)單來說就是：相對(duì)于下一次的上一次其實(shí)就是當(dāng)前

/**
 * 函數(shù)節(jié)流方法
 * @param Function fn 延時(shí)調(diào)用函數(shù)
 * @param Number delay 延遲多長(zhǎng)時(shí)間
 * @param Number atleast 至少多長(zhǎng)時(shí)間觸發(fā)一次
 * @return Function 延遲執(zhí)行的方法
 */
var throttle = function (fn, delay, atleast) {
 var timer = null;
 var previous = null;
 
 return function () {
  var now = +new Date();
 
  if ( !previous ) previous = now;
 
  if ( now - previous > atleast ) {
   fn();
   // 重置上一次開始時(shí)間為本次結(jié)束時(shí)間
   previous = now;
  } else {
   clearTimeout(timer);
   timer = setTimeout(function() {
    fn();
   }, delay);
  }
 }
};

實(shí)踐：

我們模擬一個(gè)窗口 scroll 時(shí)節(jié)流的場(chǎng)景，也就是說當(dāng)用戶滾動(dòng)頁(yè)面向下的時(shí)候我們需要節(jié)流執(zhí)行一些方法，比如：計(jì)算 DOM 位置等需要連續(xù)操作 DOM 元素的動(dòng)作

完整代碼如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>throttle</title>
</head>
<body>
 <div style="height:5000px">
  <div id="demo" style="position:fixed;"></div>
 </div>
 <script>
 var COUNT = 0, demo = document.getElementById('demo');
 function testFn() {demo.innerHTML += 'testFN 被調(diào)用了 ' + ++COUNT + '次<br>';}
 
 var throttle = function (fn, delay, atleast) {
  var timer = null;
  var previous = null;
 
  return function () {
   var now = +new Date();
 
   if ( !previous ) previous = now;
   if ( atleast && now - previous > atleast ) {
    fn();
    // 重置上一次開始時(shí)間為本次結(jié)束時(shí)間
    previous = now;
    clearTimeout(timer);
   } else {
    clearTimeout(timer);
    timer = setTimeout(function() {
     fn();
     previous = null;
    }, delay);
   }
  }
 };
 window.onscroll = throttle(testFn, 200);
 // window.onscroll = throttle(testFn, 500, 1000);
 </script>
</body>
</html>

我們用兩個(gè) case 來測(cè)試效果，分別是添加至少觸發(fā) atleast 參數(shù)和不添加：

// case 1
window.onscroll = throttle(testFn, 200);
// case 2
window.onscroll = throttle(testFn, 200, 500);

case 1 的表現(xiàn)為：在頁(yè)面滾動(dòng)的過程（不能停止）中 testFN 不會(huì)被調(diào)用，直到停止的時(shí)候會(huì)調(diào)用一次，也就是說執(zhí)行的是 throttle 里面 最后 一個(gè) setTimeout ，效果如圖：

 


case 2 的表現(xiàn)為：在頁(yè)面滾動(dòng)的過程（不能停止）中 testFN 第一次會(huì)延遲 500ms 執(zhí)行（來自至少延遲邏輯），后來至少每隔 500ms 執(zhí)行一次，效果如圖

 

如上展示，我們要實(shí)現(xiàn)的效果已經(jīng)介紹完畢并奉上了示例，望對(duì)有需要的朋友有所幫助。后續(xù)的一些輔助性優(yōu)化讀者可以自己琢磨，如：函數(shù) this 指向，返回值保存等?？傊凶屑?xì)細(xì)理解一下這個(gè)過程感覺真好！

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