JavaScript防抖与节流详解
作者:旺代
防抖是一种 优化高频触发事件 的技术,其核心思想是在事件被频繁触发时,只有最后一次操作会被执行,中间的触发会被忽略,本文给大家介绍JavaScript防抖与节流知识,感兴趣的朋友一起看看吧
防抖(Debounce)
一、防抖的定义
防抖是一种 优化高频触发事件 的技术,其核心思想是:在事件被频繁触发时,只有最后一次操作会被执行,中间的触发会被忽略。
- 典型场景:输入框实时搜索、窗口大小调整、滚动事件等需要限制执行频率的场景。
- 核心目标:减少不必要的计算或请求,提升性能和用户体验。
二、防抖的实现原理
防抖的底层实现依赖以下技术点:
- 定时器(
setTimeout
和clearTimeout
):用于控制事件触发的延迟时间。 - 闭包(Closure):保存定时器状态,确保多次触发时能共享同一个定时器。
- 函数包装:将原始函数包装成防抖函数,返回一个新函数供事件调用。
三、防抖的代码实现
以下是一个支持 立即执行 和 延迟执行 的通用防抖函数:
function debounce(func, wait, immediate = false) { let timeout = null; // 返回包装后的防抖函数 return function (...args) { const context = this; // 如果定时器存在,清除之前的定时器(取消未执行的延迟操作) if (timeout) clearTimeout(timeout); if (immediate) { // 立即执行模式:首次触发立即执行,后续在 wait 时间内触发则重新计时 const callNow = !timeout; timeout = setTimeout(() => { timeout = null; // 恢复可执行状态 }, wait); if (callNow) func.apply(context, args); } else { // 延迟执行模式:最后一次触发后等待 wait 时间再执行 timeout = setTimeout(() => { func.apply(context, args); }, wait); } }; }
四、代码解析
- 参数说明:
func
:需要防抖的原始函数。wait
:防抖等待时间(单位:毫秒)。immediate
:是否立即执行(true
表示首次触发立即执行,后续触发需等待)。
- 闭包保存状态:
timeout
变量通过闭包保存定时器 ID,确保多次触发共享同一状态。apply
方法的作用:- 确保原始函数
func
的this
指向正确(指向触发事件的元素)。 - 传递事件参数(如
event
对象)。
- 两种模式的区别:
- 立即执行模式:首次触发立即执行函数,之后在
wait
时间内再次触发会重新计时,直到停止触发超过wait
时间后,才能再次立即执行。 - 延迟执行模式:每次触发都会重置计时,只有最后一次触发后等待
wait
时间才会执行。
- 立即执行模式:首次触发立即执行函数,之后在
五、使用示例
1. 输入框实时搜索(延迟执行模式)
<input type="text" id="searchInput" /> <script> const searchInput = document.getElementById('searchInput'); // 原始搜索函数 function search(query) { console.log('搜索关键词:', query); } // 防抖处理(延迟执行) const debouncedSearch = debounce(search, 500); // 绑定输入事件 searchInput.addEventListener('input', function (e) { debouncedSearch(e.target.value); }); </script>
2. 按钮防重复点击(立即执行模式)
<button id="submitBtn">提交</button> <script> const submitBtn = document.getElementById('submitBtn'); // 原始提交函数 function submitForm() { console.log('表单已提交'); } // 防抖处理(立即执行) const debouncedSubmit = debounce(submitForm, 1000, true); // 绑定点击事件 submitBtn.addEventListener('click', debouncedSubmit); </script>
六、总结
- 防抖的核心逻辑:通过定时器和闭包控制高频事件的执行时机。
- 实现要点:
- 使用
setTimeout
和clearTimeout
管理延迟。 - 通过闭包保存定时器状态。
- 处理
this
指向和参数传递。
- 使用
- 应用场景:
- 输入框实时搜索建议。
- 窗口大小调整后的布局计算。
- 防止按钮重复提交。
节流(Throttle)
一、节流的定义
节流是一种 限制高频触发事件执行频率 的技术,其核心思想是:在事件被频繁触发时,固定时间间隔内只执行一次操作,忽略中间的触发。
- 典型场景:滚动事件、鼠标移动事件(如拖拽)、窗口大小调整、按钮频繁点击等。
- 核心目标:在保证功能正常的前提下,降低事件处理频率,优化性能。
二、节流的实现原理
节流的底层实现依赖以下技术点:
- 定时器(
setTimeout
和clearTimeout
)或时间戳:用于控制事件触发的间隔时间。 - 闭包(Closure):保存计时器状态,确保多次触发时能共享同一状态。
- 函数包装:将原始函数包装成节流函数,返回一个新函数供事件调用。
三、节流的代码实现
以下是两种常见的节流实现方式:
1. 时间戳方式(立即执行)
首次触发立即执行,之后在固定间隔内忽略后续触发。
function throttle(func, wait) { let previous = 0; // 上次执行时间戳 return function (...args) { const now = Date.now(); const context = this; if (now - previous > wait) { func.apply(context, args); previous = now; // 更新执行时间戳 } }; }
2. 定时器方式(延迟执行)
首次触发后等待固定时间执行,之后在固定间隔内忽略后续触发。
function throttle(func, wait) { let timeout = null; return function (...args) { const context = this; if (!timeout) { timeout = setTimeout(() => { timeout = null; // 重置定时器 func.apply(context, args); }, wait); } }; }
3. 结合时间戳和定时器(首尾均执行)
首次触发立即执行,最后一次触发在间隔结束后再执行一次。
function throttle(func, wait) { let previous = 0; let timeout = null; return function (...args) { const context = this; const now = Date.now(); const remaining = wait - (now - previous); if (remaining <= 0) { // 立即执行 if (timeout) { clearTimeout(timeout); timeout = null; } func.apply(context, args); previous = now; } else if (!timeout) { // 设置最后一次执行的定时器 timeout = setTimeout(() => { func.apply(context, args); timeout = null; previous = Date.now(); }, remaining); } }; }
四、代码解析
- 参数说明:
func
:需要节流的原始函数。wait
:节流间隔时间(单位:毫秒)。
- 闭包保存状态:
previous
(时间戳方式)或timeout
(定时器方式)通过闭包保存状态,确保多次触发共享同一计时器。
apply
方法的作用:- 确保原始函数
func
的this
指向正确(如事件触发的元素)。 - 传递事件参数(如
event
对象)。
- 确保原始函数
- 不同实现方式的区别:
- 时间戳方式:立即响应首次触发,适合需要即时反馈的场景(如按钮点击)。
- 定时器方式:延迟响应首次触发,适合连续触发但不需要立即执行的场景(如滚动事件)。
- 结合方式:兼顾首尾执行,适用于需要更平滑响应的场景(如动画)。
五、使用示例
1. 滚动事件节流(时间戳方式)
<div id="scrollArea" style="height: 2000px;"></div> <script> const scrollArea = document.getElementById('scrollArea'); // 原始滚动处理函数 function handleScroll() { console.log('滚动位置:', window.scrollY); } // 节流处理(时间戳方式) const throttledScroll = throttle(handleScroll, 200); // 绑定滚动事件 window.addEventListener('scroll', throttledScroll); </script>
2. 按钮防重复点击(定时器方式)
<button id="clickBtn">点击</button> <script> const clickBtn = document.getElementById('clickBtn'); // 原始点击处理函数 function handleClick() { console.log('按钮点击'); } // 节流处理(定时器方式) const throttledClick = throttle(handleClick, 1000); // 绑定点击事件 clickBtn.addEventListener('click', throttledClick); </script>
六、总结
- 节流的核心逻辑:通过时间戳或定时器控制高频事件的执行频率。
- 实现要点:
- 使用
Date.now()
或setTimeout
管理间隔时间。 - 通过闭包保存计时器或时间戳状态。
- 处理
this
指向和参数传递。
- 使用
- 应用场景:
- 滚动事件触发加载更多内容。
- 鼠标移动时更新元素位置(如拖拽)。
- 防止按钮频繁点击导致的重复提交。
对比:防抖 vs 节流
1. 防抖(debounce)
所谓防抖,就是指触发事件后在 n 秒内函数只能执行一次,如果在 n 秒内又触发了事件,则会重新计算函数执行时间
//防抖简单写法 function debounce(func, t) { let timer = null return function () { if (timer) { clearTimeout(timer) } timer = setTimeout(() => func(), t) } }
2. 节流(throttle)
所谓节流,就是指连续触发事件但是在 n 秒中只执行一次函数
//节流简单写法 function throttle(func, t) { let timer = null return function () { if (!timer) { timer = setTimeout(() => { func() timer = null }, t) } } }
3. 对比:
特性 | 防抖(Debounce) | 节流(Throttle) |
---|---|---|
触发频率 | 最后一次触发后等待 wait 时间执行 | 固定时间间隔内最多执行一次 |
适用场景 | 输入框搜索、窗口大小调整 | 滚动事件、鼠标移动事件、频繁点击按钮 |
核心目标 | 确保高频触发时只执行一次 | 确保高频触发时按固定频率执行 |
源码解析
一、_.throttle()源码解析
1. 核心逻辑
节流函数确保在 wait
时间间隔内最多执行一次 func
,支持首次(leading
)和末次(trailing
)执行控制。
2. 关键源码步骤
_.throttle(func, [wait=0], [options={}])
function throttle(func, wait, options) { let leading = true; let trailing = true; // 参数处理 if (typeof options === 'object') { leading = 'leading' in options ? !!options.leading : leading; trailing = 'trailing' in options ? !!options.trailing : trailing; } let lastArgs, lastThis, result; let timeout = null; let previous = 0; const throttled = function(...args) { const now = Date.now(); // 首次调用且不执行 leading 时,设置 previous 为 now if (!previous && leading === false) previous = now; // 计算剩余时间 const remaining = wait - (now - previous); // 需要执行(剩余时间 <=0 或系统时间被修改) if (remaining <= 0 || remaining > wait) { if (timeout) { clearTimeout(timeout); timeout = null; } previous = now; result = func.apply(this, args); } else if (!timeout && trailing !== false) { // 设置尾调用的定时器 timeout = setTimeout(() => { previous = leading === false ? 0 : Date.now(); timeout = null; result = func.apply(lastThis, lastArgs); }, remaining); } return result; }; // 提供取消方法 throttled.cancel = function() { clearTimeout(timeout); previous = 0; timeout = lastArgs = lastThis = null; }; return throttled; }
3. 核心特性
- 时间戳与定时器结合:既保证首次触发立即响应(
leading
),又在停止触发后执行最后一次(trailing
)。 - 系统时间篡改兼容:检测到
remaining > wait
时强制触发。 - 取消机制:允许手动取消未执行的尾调用。
二、_.debounce()源码解析
1. 核心逻辑
防抖函数在连续触发时,仅在最后一次触发后等待 wait
时间执行一次 func
,支持立即执行模式(leading
)。
2. 关键源码步骤
_.debounce(func, [wait=0], [options={}])
function debounce(func, wait, options) { let lastArgs, lastThis, result; let timerId = null; let lastCallTime = 0; let leading = false; let maxing = false; let maxWait; // 参数处理 if (typeof options === 'object') { leading = !!options.leading; maxing = 'maxWait' in options; maxWait = maxing ? Math.max(options.maxWait || 0, wait) : maxWait; } const invokeFunc = (time) => { const args = lastArgs; const thisArg = lastThis; lastArgs = lastThis = undefined; result = func.apply(thisArg, args); return result; }; const leadingEdge = (time) => { // 记录最后一次调用时间 lastCallTime = time; // 设置定时器 timerId = setTimeout(timerExpired, wait); // 立即执行模式 return leading ? invokeFunc(time) : result; }; const shouldInvoke = (time) => { // 判断是否需要执行(超过 wait 或 maxWait) const timeSinceLastCall = time - lastCallTime; return (lastCallTime === 0) || (timeSinceLastCall >= wait) || (maxing && timeSinceLastCall >= maxWait); }; const debounced = function(...args) { const time = Date.now(); lastArgs = args; lastThis = this; // 判断是否应该执行 const isInvoking = shouldInvoke(time); if (isInvoking) { // 清除已有定时器 if (timerId === null) { return leadingEdge(time); } // 处理 maxWait 场景 if (maxing) { timerId = setTimeout(timerExpired, wait); return invokeFunc(time); } } // 设置/重置定时器 if (timerId === null) { timerId = setTimeout(timerExpired, wait); } return result; }; // 提供取消和立即执行方法 debounced.cancel = function() { /* ... */ }; debounced.flush = function() { /* ... */ }; return debounced; }
3. 核心特性
maxWait
支持:确保在超时后强制执行,避免长期不触发导致的延迟。- 立即执行模式:
leading
选项允许首次触发立即执行。 - 灵活控制:
cancel
和flush
方法提供外部控制能力。
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