JavaScript 節流函數 Throttle 詳解

2016-06-30 10:24:47

有的時候如果事件處理方法比較龐大，DOM 操作比如復雜，還不斷的觸發此類事件就會造成性能上的損失，導致用戶體驗下降（UI 反映慢、瀏覽器卡死等）。所以通常來講我們會給相應事件添加延遲執行的邏輯。

在瀏覽器 DOM 事件里面，有一些事件會隨著用戶的操作不間斷觸發。比如：重新調整瀏覽器窗口大小（resize），瀏覽器頁面滾動（scroll），鼠標移動（mousemove）。也就是說用戶在觸發這些瀏覽器操作的時候，如果腳本里面綁定了對應的事件處理方法，這個方法就不停的觸發。

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這并不是我們想要的，因為有的時候如果事件處理方法比較龐大，DOM 操作比如復雜，還不斷的觸發此類事件就會造成性能上的損失，導致用戶體驗下降（UI 反映慢、瀏覽器卡死等）。所以通常來講我們會給相應事件添加延遲執行的邏輯。

通常來說我們用下面的代碼來實現這個功能：

var COUNT = 0; 
function testFn() { console.log(COUNT++); } 
// 瀏覽器resize的時候 
// 1. 清除之前的計時器 
// 2. 添加一個計時器讓真正的函數testFn延后100毫秒觸發 
window.onresize = function () { 
    var timer = null; 
    clearTimeout(timer); 
 
    timer = setTimeout(function() { 
        testFn(); 
    }, 100); 
};

細心的同學會發現上面的代碼其實是錯誤的，這是新手會犯的一個問題：setTimeout 函數返回值應該保存在一個相對全局變量里面，否則每次 resize 的時候都會產生一個新的計時器，這樣就達不到我們發的效果了

于是我們修改了代碼：

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

這時候代碼就正常了，但是又多了一個新問題 —— 產生了一個全局變量 timer。這是我們不想見到的，如果這個頁面還有別的功能也叫 timer 不同的代碼之前就是產生沖突。為了解決這個問題我們要用 JavaScript 的一個語言特性：閉包 closures 。相關知識讀者可以去 MDN 中了解，改造后的代碼如下：

/** 
 * 函數節流方法 
 * @param Function fn 延時調用函數 
 * @param Number delay 延遲多長時間 
 * @return Function 延遲執行的方法 
 */ 
var throttle = function (fn, delay) { 
    var timer = null; 
 
    return function () { 
        clearTimeout(timer); 
        timer = setTimeout(function() { 
            fn(); 
        }, delay); 
    } 
}; 
window.onresize = throttle(testFn, 200, 1000);

我們用一個閉包函數（throttle節流）把 timer 放在內部并且返回延時處理函數，這樣以來 timer 變量對外是不可見的，但是內部延時函數觸發時還可以訪問到 timer 變量。

當然這種寫法對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：throttle 被調用后返回的 function 才是真正的 onresize 觸發時需要調用的函數

現在看起來這個方法已經接近***了，然而實際使用中并非如此。舉個例子：

如果用戶 不斷的 resize 瀏覽器窗口大小，這時延遲處理函數一次都不會執行

于是我們又要添加一個功能：當用戶觸發 resize 的時候應該 在某段時間 內至少觸發一次，既然是在某段時間內，那么這個判斷條件就可以取當前的時間毫秒數，每次函數調用把當前的時間和上一次調用時間相減，然后判斷差值如果大于 某段時間 就直接觸發，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識，必須是相對的全局變量
如果邏輯流程走的是“至少觸發一次”的邏輯，那么函數調用完成需要把 previous 重置成當前時間，簡單來說就是：相對于下一次的上一次其實就是當前

/** 
 * 函數節流方法 
 * @param Function fn 延時調用函數 
 * @param Number delay 延遲多長時間 
 * @param Number atleast 至少多長時間觸發一次 
 * @return Function 延遲執行的方法 
 */ 
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(); 
            // 重置上一次開始時間為本次結束時間 
            previous = now; 
        } else { 
            clearTimeout(timer); 
            timer = setTimeout(function() { 
                fn(); 
            }, delay); 
        } 
    } 
};

實踐：

我們模擬一個窗口 scroll 時節流的場景，也就是說當用戶滾動頁面向下的時候我們需要節流執行一些方法，比如：計算 DOM 位置等需要連續操作 DOM 元素的動作

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(); 
                // 重置上一次開始時間為本次結束時間 
                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 case 來測試效果，分別是添加至少觸發 atleast 參數和不添加：

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

case 1 的表現為：在頁面滾動的過程（不能停止）中 testFN 不會被調用，直到停止的時候會調用一次，也就是說執行的是 throttle 里面 *** 一個 setTimeout ，效果如圖（查看原 gif 圖）： case1

case 2 的表現為：在頁面滾動的過程（不能停止）中 testFN ***次會延遲 500ms 執行（來自至少延遲邏輯），后來至少每隔 500ms 執行一次，效果如圖[[167979]]

至此為止，我們想要實現的效果已經基本完成。后續的一些輔助性優化讀者可以自己琢磨，如：函數 this 指向，返回值保存等。

引用

測試代碼 http://jsbin.com/tanuxegija/edit
完整版本代碼 http://jsbin.com/jigozuvuko
Debounce VS throttle https://github.com/dcorb/debounce-throttle

責任編輯：陳琳來源： keelii

JavaScript 節流 Throttle

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JavaScript 節流函數 Throttle 詳解