最近的面试中考到了debounce
,函数防抖,笔试的时候答的不是特别好,下来好好研究了一下,从原理到优化,再到开源工具库lodash
的实现源码,梳理了一番,现整理如下。
先简单介绍一下debounce
,从最简单的一个场景入手,当用户不断点击页面,短时间内频繁的触法点击事件,只有在用户触法事件后的n
s时间内,没有再触法事件,真正的监听函数才会执行,如果在这段时间内再次触法了事件,就需要重新计算这个n
s。
debounce
最主要的作用是把多个触法事件的操作延迟到最后一次触法执行,在性能上做了一定的优化。
不使用debounce
如果不使用debounce
,那就会每一次点击都会触法事件的回调函数,这有时候对于性能是一种巨大的浪费(比如大量的增加dom
元素)。或者当回调函数计算量很大的时候,甚至会导致阻塞。
window.addEventListener('click', function (event) {
var p = document.createElement('p')
p.innerHTML = 'trigger'
document.body.appendChild(p)
})
频繁触法
可以看出,每一次点击都会触法函数执行。
使用debounce
window.addEventListener('click', debounce(function (event) {
var p = document.createElement('p')
p.innerHTML = 'trigger'
document.body.appendChild(p)
return 'aaaa'
}, 500))
debounce优化
可以看出,只有在最后一次点击的500ms
后,真正的函数func
才会触法。
开始实现debounce
本篇文章的debounce
实现主要参考了lodash
库,会从最基础的实现开始,一步步完善它。debounce
的核心实现,就是要判断每次触法事件的时候,要不要执行真正的func
。
大体思路就是每次触法事件都开启一个延时的定时器,在定时器结束的时候对比与最后一次触法事件时的时间差,如果时间差大于延迟的阈值,那么就执行真正的func`。
大致的结构如下
function debounce (func, wait) {
var lastCallTime // 最后一次触法事件的时间
var lastThis // 作用域
var lastArgs // 参数
var timerId // 定时器对象
wait = +wait || 0
// 启动定时器
function startTimer (timerExpired, wait) {
return setTimeout(timerExpired, wait)
}
// func函数执行
function invokeFunc () {
}
// 调用func函数的判定条件
function shouldInvoke () {
}
// 定时器的回调函数
function timerExpired () {
// 在这里判断触法事件的时间差
}
// 要返回的函数
function debounced (...args) {
}
return debounced
}
这就是基本的debounce
函数的构成,下面边解析,边去一一填充这些函数,最后再对函数进行一步步的优化。
debounced
每一次触法事件的时候都会进入到这个函数,这个函数需要做这么几个事情。
- 确定作用域和参数
- 更新触法事件的时间,也就是
lastCallTime
- 启动定时器
timerId
function debounced (...args) {
const time = Date.now()
lastThis = this
lastArgs = args
lastCallTime = time
timerId = startTimer(timerExpired, wait)
}
startTimer
startTimer
就是启动一个定时器,后续会有更多的拓展,所以封装一个函数
function startTimer (timerExpired, wait) {
return setTimeout(timerExpired, wait)
}
timerExpired
timerExpired
主要判断是否执行func
function timerExpired () {
const time = Date.now()
if (shouldInvoke(time)) {
return invokeFunc()
}
}
shouldInvoke
shouldInvoke
判断每次事件触法的时间差,如果大于阈值,那么真正的func
就会执行
function shouldInvoke (time) {
return lastCallTime !== undefined && (time - lastCallTime >= wait)
}
invokeFunc
function invokeFunc () {
timerId = undefined
const args = lastArgs
const thisArg = lastThis
let result = func.apply(thisArg, args)
lastArgs = lastThis = undefined
return result
}
这样,这个函数就写完了。把每一步拆解开来,理解还是相对容易的,再总结一下。每一次触法事件,都开启一个定时器timerId
,并且会更新触法事件的最后时间lastCallTime
,在定时器的回调函数里面,判断回调函数的执行时间与lastCallTime
的时间差,如果大于阈值,说明延迟时间到了,func
执行,如果小于,就忽略。
优化
虽然实现了基本的debounce
,但在扩展它的功能之前,看一看有没有优化的空间,每一次触法事件都开启一个定时器是不是太浪费了。这里可不可以减少调用次数。
定时器调用频率优化
把开启定时器的逻辑放在timerExpired
可以大大减少定时器的数量。debounced
开启了第一次定时器后,debounced
会忽略后面的定时器开启,直到func
执行之后(timerId
为undefined
),而在timerExpired
里面判断如果func
不满足触发条件,那么就开启下一个定时器。
其实本质就是确保上一个定时器的回调不会触法func
了,才会开启下一个定时器。
优化代码如下
function timerExpired () {
const time = Date.now()
if (shouldInvoke(time)) {
return invokeFunc()
}
timerId = startTimer(timerExpired, wait)
}
function debounced (...args) {
const time = Date.now()
lastThis = this
lastArgs = args
lastCallTime = time
if (timerId === undefined) {
timerId = startTimer(timerExpired, wait)
}
}
定时器时间的优化
timerExpired
中开启的定时器
timerId = startTimer(timerExpired, wait)
延迟的时间是否一定为wait
呢,这是不一定的。
举个例子,比如wait
为5
,此时在某一个定时器的回调函数timerExpired
检测到上一次触法事件的lastCallTime
为100
,而Date.now()
为103
,此时虽然103-100 = 3 < 5
,要开启下一次定时,但这个时候定时的时间为 5 - 3 = 2
就可以了。这才是精确的时间。
所以我们需要把这个时间封装成一个函数remainingWait
function remainingWait(time) {
const timeSinceLastCall = time - lastCallTime
const timeWaiting = wait - timeSinceLastCall
return timeWaiting
}
function timerExpired () {
const time = Date.now()
if (shouldInvoke(time)) {
return invokeFunc()
}
timerId = startTimer(timerExpired, remainingWait(time))
}
附上执行的流程图
总结
这其实只是实现了一个basicDebounce
,其实有的时候我们需要在频繁触法事件的开始立即执行func
,而忽略后面的触法事件,这就需要加入参数控制,也就是lodash
中的trailing
和leading
,甚至两者同时存在,头尾各执行一次,还有就是throttle
函数节流,保证在一段时间内func
至少执行一次,这就是lodash
中的maxWait
参数。下一篇文章会完善这些功能,届时,一个完整的debounce
才是真正的实现了。
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