在 Vue 中对事件进行防抖和节流

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有些浏览器事件可以在短时间内快速触发多次,比如调整窗口大小或向下滚动页面。例如,监听页面窗口滚动事件,并且用户持续快速地向下滚动页面,那么滚动事件可能在 3 秒内触发数千次,这可能会导致一些严重的性能问题。

如果在面试中讨论构建应用程序,出现滚动、窗口大小调整或按下键等事件请务必提及 防抖(Debouncing) 和 函数节流(Throttling)来提升页面速度和性能。这两兄弟的本质都是以闭包的形式存在。通过对事件对应的回调函数进行包裹、以自由变量的形式缓存时间信息,最后用 setTimeout 来控制事件的触发频率。

Throttle: 第一个人说了算

throttle 的中心思想在于:在某段时间内,不管你触发了多少次回调,我都只认第一次,并在计时结束时给予响应。

先给大家讲个小故事:现在有一个旅客刚下了飞机,需要用车,于是打电话叫了该机场唯一的一辆机场大巴来接。司机开到机场,心想来都来了,多接几个人一起走吧,这样这趟才跑得值——我等个十分钟看看。于是司机一边打开了计时器,一边招呼后面的客人陆陆续续上车。在这十分钟内,后面下飞机的乘客都只能乘这一辆大巴,十分钟过去后,不管后面还有多少没挤上车的乘客,这班车都必须发走。

在这个故事里,“司机” 就是我们的节流阀,他控制发车的时机;“乘客”就是因为我们频繁操作事件而不断涌入的回调任务,它需要接受“司机”的安排;而“计时器”,就是我们上文提到的以自由变量形式存在的时间信息,它是“司机”决定发车的依据;最后“发车”这个动作,就对应到回调函数的执行。

总结下来,所谓的“节流”,是通过在一段时间内无视后来产生的回调请求来实现的。只要一位客人叫了车,司机就会为他开启计时器,一定的时间内,后面需要乘车的客人都得排队上这一辆车,谁也无法叫到更多的车。

对应到实际的交互上是一样一样的:每当用户触发了一次 scroll 事件,我们就为这个触发操作开启计时器。一段时间内,后续所有的 scroll 事件都会被当作“一辆车的乘客”——它们无法触发新的 scroll 回调。直到“一段时间”到了,第一次触发的 scroll 事件对应的回调才会执行,而“一段时间内”触发的后续的 scroll 回调都会被节流阀无视掉。

现在一起实现一个 throttle:

// fn是我们需要包装的事件回调, interval是时间间隔的阈值
function throttle(fn, interval) {
  // last为上一次触发回调的时间
  let last = 0
  
  // 将throttle处理结果当作函数返回
  return function () {
      // 保留调用时的this上下文
      let context = this
      // 保留调用时传入的参数
      let args = arguments
      // 记录本次触发回调的时间
      let now = +new Date()
      
      // 判断上次触发的时间和本次触发的时间差是否小于时间间隔的阈值
      if (now - last >= interval) {
      // 如果时间间隔大于我们设定的时间间隔阈值,则执行回调
          last = now;
          fn.apply(context, args);
      }
    }
}

// 用throttle来包装scroll的回调
const better_scroll = throttle(() => console.log('触发了滚动事件'), 1000)

Debounce: 最后一个人说了算

防抖的中心思想在于:我会等你到底。在某段时间内,不管你触发了多少次回调,我都只认最后一次。

继续讲司机开车的故事。这次的司机比较有耐心。第一个乘客上车后,司机开始计时(比如说十分钟)。十分钟之内,如果又上来了一个乘客,司机会把计时器清零,重新开始等另一个十分钟(延迟了等待)。直到有这么一位乘客,从他上车开始,后续十分钟都没有新乘客上车,司机会认为确实没有人需要搭这趟车了,才会把车开走。

我们对比 throttle 来理解 debounce:在throttle的逻辑里,“第一个人说了算”,它只为第一个乘客计时,时间到了就执行回调。而 debounce 认为,“最后一个人说了算”,debounce 会为每一个新乘客设定新的定时器。

现在一起实现一个 debounce:

// fn是我们需要包装的事件回调, delay是每次推迟执行的等待时间
function debounce(fn, delay) {
  // 定时器
  let timer = null
  
  // 将debounce处理结果当作函数返回
  return function () {
    // 保留调用时的this上下文
    let context = this
    // 保留调用时传入的参数
    let args = arguments

    // 每次事件被触发时,都去清除之前的旧定时器
    if(timer) {
        clearTimeout(timer)
    }
    // 设立新定时器
    timer = setTimeout(function () {
      fn.apply(context, args)
    }, delay)
  }
}

// 用debounce来包装scroll的回调
const better_scroll = debounce(() => console.log('触发了滚动事件'), 1000)

用 Throttle 来优化 Debounce

debounce 的问题在于它“太有耐心了”。试想,如果用户的操作十分频繁——他每次都不等 debounce 设置的 delay 时间结束就进行下一次操作,于是每次 debounce 都为该用户重新生成定时器,回调函数被延迟了不计其数次。频繁的延迟会导致用户迟迟得不到响应,用户同样会产生“这个页面卡死了”的观感。

为了避免弄巧成拙,我们需要借力 throttle 的思想,打造一个“有底线”的 debounce——等你可以,但我有我的原则:delay 时间内,我可以为你重新生成定时器;但只要delay的时间到了,我必须要给用户一个响应。这个 throttle 与 debounce “合体”思路,已经被很多成熟的前端库应用到了它们的加强版 throttle 函数的实现中:

// fn是我们需要包装的事件回调, delay是时间间隔的阈值
function throttle(fn, delay) {
  // last为上一次触发回调的时间, timer是定时器
  let last = 0, timer = null
  // 将throttle处理结果当作函数返回
  
  return function () { 
    // 保留调用时的this上下文
    let context = this
    // 保留调用时传入的参数
    let args = arguments
    // 记录本次触发回调的时间
    let now = +new Date()
    
    // 判断上次触发的时间和本次触发的时间差是否小于时间间隔的阈值
    if (now - last < delay) {
    // 如果时间间隔小于我们设定的时间间隔阈值,则为本次触发操作设立一个新的定时器
       clearTimeout(timer)
       timer = setTimeout(function () {
          last = now
          fn.apply(context, args)
        }, delay)
    } else {
        // 如果时间间隔超出了我们设定的时间间隔阈值,那就不等了,无论如何要反馈给用户一次响应
        last = now
        fn.apply(context, args)
    }
  }
}

// 用新的throttle包装scroll的回调
const better_scroll = throttle(() => console.log('触发了滚动事件'), 1000)

document.addEventListener('scroll', better_scroll)

在 Vue 里使用 lodash 中的 Debouncing 和 Throttling

事件节流和防抖是提高性能或降低网络开销的好方法。虽然 Vue 1曾经支持对事件的节流和防抖,但是在Vue 2中为了保持核心的简单性,删除对事件的节流和防抖的支持。因此,在Vue 2对对事件进行防抖和节流我们可以使用 lodash 来做。

安装

可以通过 yarn 或 npm 安装 lodash。

# Yarn
$ yarn add lodash
# NPM
$ npm install lodash --save
注意:如果我们不想导入lodash的所有内容,而只导入所需的部分,则可以通过一些Webpack构建自定义来解决问题。 还可以使用lodash.throttlelodash.debounce等软件包分别安装和导入lodash的各个部分。

throttling 方法

要对事件进行节流处理方法非常简单,只需将要调用的函数包装在lodash的_.throttle函数中即可。

<template>
  <button @click="throttledMethod()">Click me as fast as you can!</button>
</template>

<script>
import _ from 'lodash'

export default {
  methods: {
    throttledMethod: _.throttle(() => {
      console.log('I get fired every two seconds!')
    }, 2000)
  }
}
</script>

debouncing 方法

尽管节流在某些情况下很有用,但一般情况我们经常使用的是防抖。 防抖实质上将我们的事件分组在一起,并防止它们被频繁触发。 要在Vue组件中使用节流,只需将要调用的函数包装在lodash的_.debounce函数中。


<template>
  <button @click="throttledMethod()">Click me as fast as you can!</button>
</template>

<script>
import _ from 'lodash'

export default {
  methods: {
    throttledMethod: _.debounce(() => {
      console.log('I only get fired once every two seconds, max!')
    }, 2000)
  }
}
</script>

代码部署后可能存在的BUG没法实时知道,事后为了解决这些BUG,花了大量的时间进行log 调试,这边顺便给大家推荐一个好用的BUG监控工具 Fundebug


参考:

Throttling and Debouncing in JavaScript
The Difference Between Throttling and Debouncing
Examples of Throttling and Debouncing
Remy Sharp’s blog post on Throttling function calls
前端性能优化原理与实践

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