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详解Java中的防抖和节流

2022-08-07 11:35:07 作者：天下没有收费的bug

防抖是将多次执行变为指定时间内不在触发之后，执行一次。节流是将多次执行变为指定时间不论触发多少次，时间一到就执行一次。这篇文章来和大家聊聊Java中的防抖和节流，感兴趣的可以了解一下

概念

防抖(debounce)

当持续触发事件时，一定时间段内没有再触发事件，事件处理函数才会执行一次，如果设定时间到来之前，又触发了事件，就重新开始延时。

防抖，即如果短时间内大量触发同一事件，都会重置计时器，等到事件不触发了，再等待规定的事件，才会执行函数。而这整个过程就触发了一次点赞函数到服务器。原理：设置一个定时器，设置在规定的时间后触发事件处理，每次触发事件都会重置计时器。
举例：很简单的例子，就是如果你疯狂的给朋友圈点赞再取消点赞，这个过程都会把计时器清空，等到你点累了不点了，等待0.5秒，才会触发函数，把你最终结果传给服务器。
问题1：那既然是这样，让前端做防抖不就好了嘛。答案是可以，但是会失去用户体验。本来有的用户点赞就是为了玩，现在你前端直接提示操作太快~请歇会。用户是不是就失去了乐趣，这一点还得参考QQ空间的点赞，虽然我不知道它是不是用了防抖，但是他把点赞，取消点赞做成了动画，这样每次用户操作的时候，都会跳出执行动画，大大增加了用户的体验性。
问题2：那么问题来了，在一定时间内，一直点击，就会重置计时器。那要是点击一天一夜，是不是他就不会在执行了呢。理论上是这样，但是人会累的嘛。总不能一直战斗是吧。所以人做不到，只能是机器、脚本来处理了，那也正好，防抖还能用来阻挡部分脚本攻击。

节流(throttle)

当持续触发事件时，保证在一定时间内只调用一次事件处理函数，意思就是说，假设一个用户一直触发这个函数，且每次触发小于既定值，函数节流会每隔这个时间调用一次。

想到这里，很多人就会想到一个作用，没错，就是防重复提交。但是这个业务时间比较难把控，所以还是建议用它来做一些无状态的操作比较好。比如说：刷新排行榜，前端看似一直在点击，其实后端为了防止接口崩掉，每1秒才执行真正的一次刷新。

区别

防抖是将多次执行变为指定时间内不在触发之后，执行一次。

节流是将多次执行变为指定时间不论触发多少次，时间一到就执行一次

Java实现

java实现防抖和节流的关键是Timer类和Runnable接口。

其中，Timer中关键方法cancel() 实现防抖 schedule() 实现节流。下面简单介绍一下这两个方法。

Timer##cancel()：Timer.cancel() 被调用之后整个Timer 的线程都会结束掉。

这就很好理解了，既然是做防抖，只要你在指定时间内触发，我直接 cancel()掉，就是取消掉，不让他执行。

Timer##schedule()：用户调用 schedule() 方法后，要等待N秒的时间才可以第一次执行 run() 方法。

这个N是我们根据业务评估出来的时间，作为参数传进去。

防抖(debounce)

package com.example.test01.zhangch;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
 * @Author zhangch
 * @Description java 防抖
 * @Date 2022/8/4 18:18
 * @Version 1.0
 */
@SuppressWarnings("all")
public class DebounceTask {
    /**
     * 防抖实现关键类
     */
    private Timer timer;
    /**
     * 防抖时间:根据业务评估
     */
    private Long delay;
    /**
     * 开启线程执行任务
     */
    private Runnable runnable;

    public DebounceTask(Runnable runnable,  Long delay) {
        this.runnable = runnable;
        this.delay = delay;
    }

    /**
     *
     * @param runnable 要执行的任务
     * @param delay 执行时间
     * @return 初始化 DebounceTask 对象
     */
    public static DebounceTask build(Runnable runnable, Long delay){
        return new DebounceTask(runnable, delay);
    }

    //Timer类执行:cancel()-->取消操作；schedule()-->执行操作
    public void timerRun(){
        //如果有任务,则取消不执行(防抖实现的关键)
        if(timer!=null){
            timer.cancel();
        }
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                //把 timer 设置为空,这样下次判断它就不会执行了
                timer=null;
                //执行 runnable 中的 run()方法
                runnable.run();
            }
        }, delay);
    }
}

防抖测试1

可以看到，测试中，我 1 毫秒请求一次，这样的话，1秒内都存在连续请求，防抖操作永远不会执行。

public static void main(String[] args){
    //构建对象，1000L: 1秒执行-->1秒内没有请求，在执行防抖操作
    DebounceTask task = DebounceTask.build(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("防抖操作执行了:do task: "+System.currentTimeMillis());
        }
    },1000L);
    long delay = 100;
    while (true){
        System.out.println("请求执行:call task: "+System.currentTimeMillis());
        task.timerRun();
        try {
            //休眠1毫秒在请求
            Thread.sleep(delay);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结果如我们所料：

Connected to the target VM, address: '127.0.0.1:5437', transport: 'socket'
请求执行:call task: 1659609433021
请求执行:call task: 1659609433138
请求执行:call task: 1659609433243
请求执行:call task: 1659609433350
请求执行:call task: 1659609433462
请求执行:call task: 1659609433572
请求执行:call task: 1659609433681
请求执行:call task: 1659609433787
请求执行:call task: 1659609433893
请求执行:call task: 1659609433999
请求执行:call task: 1659609434106
请求执行:call task: 1659609434215
请求执行:call task: 1659609434321
请求执行:call task: 1659609434425
请求执行:call task: 1659609434534

防抖测试2

测试2中，我们在请求了2秒之后，让主线程休息2秒，这个时候，防抖在1秒内没有在次触发，所以就会执行一次防抖操作。

public static void main(String[] args){
    //构建对象，1000L:1秒执行
    DebounceTask task = DebounceTask.build(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("防抖操作执行了:do task: "+System.currentTimeMillis());
        }
    },1000L);
    long delay = 100;
    long douDelay = 0;
    while (true){
        System.out.println("请求执行:call task: "+System.currentTimeMillis());
        task.timerRun();
        douDelay = douDelay+100;
        try {
            //如果请求执行了两秒,我们让他先休息两秒,在接着请求
            if (douDelay == 2000){
                Thread.sleep(douDelay);
            }
            Thread.sleep(delay);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结果如我们所料，防抖任务触发了一次，休眠结束之后，请求就会在1毫秒内连续触发，防抖也就不会在次触发了。

请求执行:call task: 1659609961816
请求执行:call task: 1659609961924
请求执行:call task: 1659609962031
请求执行:call task: 1659609962138
请求执行:call task: 1659609962245
请求执行:call task: 1659609962353
防抖操作执行了:do task: 1659609963355
请求执行:call task: 1659609964464
请求执行:call task: 1659609964569
请求执行:call task: 1659609964678
请求执行:call task: 1659609964784

防抖测试简易版

简易版：根据新手写代码习惯，对代码写法做了调整，但是不影响整体功能。这种写法更加符合我这种新手小白的写法。

public static void main(String[] args){
    //要执行的任务,因为 Runnable 是接口,所以 new 对象的时候要实现它的 run方法
    Runnable runnable =  new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            //执行打印,真实开发中,是这些我们的业务代码。
            System.out.println("防抖操作执行了:do task: "+System.currentTimeMillis());
        }
    };

    //runnable:要执行的任务,通过参数传递进去。1000L:1秒执行内没有请求,就执行一次防抖操作
    DebounceTask task = DebounceTask.build(runnable,1000L);
    //请求持续时间
    long delay = 100;
    //休眠时间,为了让防抖任务执行
    long douDelay = 0;

    //while 死循环,请求一直执行
    while (true){
        System.out.println("请求执行:call task: "+System.currentTimeMillis());
        //调用 DebounceTask 防抖类中的 timerRun() 方法, 执行防抖任务
        task.timerRun();
        douDelay = douDelay+100;
        try {
            //如果请求执行了两秒,我们让他先休息两秒,在接着请求
            if (douDelay == 2000){
                Thread.sleep(douDelay);
            }
            Thread.sleep(delay);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

节流(throttle)

package com.example.test01.zhangch;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
 * @Author zhangch
 * @Description 节流
 * @Date 2022/8/6 15:41
 * @Version 1.0
 */
public class ThrottleTask {
    /**
     * 节流实现关键类
     */
    private Timer timer;
    private Long delay;
    private Runnable runnable;
    private boolean needWait=false;

    /**
     * 有参构造函数
     * @param runnable 要启动的定时任务
     * @param delay 延迟时间
     */
    public ThrottleTask(Runnable runnable,  Long delay) {
        this.runnable = runnable;
        this.delay = delay;
        this.timer = new Timer();
    }

    /**
     * build 创建对象，相当于 ThrottleTask task = new ThrottleTask();
     * @param runnable 要执行的节流任务
     * @param delay 延迟时间
     * @return ThrottleTask 对象
     */
    public static ThrottleTask build(Runnable runnable, Long delay){
        return new ThrottleTask(runnable, delay);
    }

    public void taskRun(){
        //如果 needWait 为 false,结果取反，表达式为 true。执行 if 语句 
        if(!needWait){
            //设置为 true,这样下次就不会再执行
            needWait=true;
            //执行节流方法
            timer.schedule(new TimerTask() {
                @Override
                public void run() {
                    //执行完成,设置为 false,让下次操作再进入 if 语句中
                    needWait=false;
                    //开启多线程执行 run() 方法
                    runnable.run();
                }
            }, delay);
        }
    }
}

节流测试1

节流测试，每 2ms 请求一次，节流任务是每 1s 执行一次。真实效果应该是 1s 内前端发起了五次请求，但是后端只执行了一次操作

public static void main(String[] args){
    //创建节流要执行的对象,并把要执行的任务传入进去
    ThrottleTask task = ThrottleTask.build(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("节流任务执行：do task: "+System.currentTimeMillis());
        }
    },1000L);
    //while一直执行,模拟前端用户一直请求后端
    while (true){
        System.out.println("前端请求后端：call task: "+System.currentTimeMillis());
        task.taskRun();
        try {
            Thread.sleep(200);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结果如我们所料

前端请求后端：call task: 1659772459363
前端请求后端：call task: 1659772459574
前端请求后端：call task: 1659772459780
前端请求后端：call task: 1659772459995
前端请求后端：call task: 1659772460205
节流任务执行：do task: 1659772460377
前端请求后端：call task: 1659772460409
前端请求后端：call task: 1659772460610
前端请求后端：call task: 1659772460812
前端请求后端：call task: 1659772461027
前端请求后端：call task: 1659772461230
节流任务执行：do task: 1659772461417

彩蛋

idea 爆红线了，强迫症的我受不了，肯定要解决它

解决方法1

脑子第一时间冒出来的是 @SuppressWarnings("all") 注解，跟所有的警告说拜拜~瞬间就清爽了

解决方法2

算了，压制警告总感觉是不负责任。总不能这样草草了事，那就来直面这个爆红。既然让我用 ScheduledExecutorService ，那简单，直接替换

public class ThrottleTask {
    /**
     * 节流实现关键类：
     */
    private ScheduledExecutorService timer;
    private Long delay;
    private Runnable runnable;
    private boolean needWait=false;

    /**
     * 有参构造函数
     * @param runnable 要启动的定时任务
     * @param delay 延迟时间
     */
    public ThrottleTask(Runnable runnable,  Long delay) {
        this.runnable = runnable;
        this.delay = delay;
        this.timer = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
    }

    /**
     * build 创建对象，相当于 ThrottleTask task = new ThrottleTask();
     * @param runnable 要执行的节流任务
     * @param delay 延迟时间
     * @return ThrottleTask 对象
     */
    public static ThrottleTask build(Runnable runnable, Long delay){
        return new ThrottleTask(runnable, delay);
    }

    public void taskRun(){
        //如果 needWait 为 false,结果取反，表达式为 true。执行 if 语句
        if(!needWait){
            //设置为 true,这样下次就不会再执行
            needWait=true;
            //执行节流方法
            timer.schedule(new TimerTask() {
                @Override
                public void run() {
                    //执行完成,设置为 false,让下次操作再进入 if 语句中
                    needWait=false;
                    //开启多线程执行 run() 方法
                    runnable.run();
                }
            }, delay,TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
    }
}

那么定时器 Timer 和 ScheduledThreadPoolExecutor 解决方案之间的主要区别是什么，我总结了三点...

定时器对系统时钟的变化敏感；ScheduledThreadPoolExecutor并不会。
定时器只有一个执行线程；ScheduledThreadPoolExecutor可以配置任意数量的线程。
TimerTask中抛出的运行时异常会杀死线程，因此后续的计划任务不会继续运行；使用ScheduledThreadExecutor–当前任务将被取消，但其余任务将继续运行。

到此这篇关于详解Java中的防抖和节流的文章就介绍到这了,更多相关Java防抖节流内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

详解Java中的防抖和节流

概念

防抖(debounce)

节流(throttle)

区别

Java实现

防抖(debounce)

防抖测试1

防抖测试2

防抖测试简易版

节流(throttle)

节流测试1

彩蛋

解决方法1

解决方法2

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