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js去抖（Debouncing）和节流（Throttling）

在开发过程中会遇到频率很高的事件或者连续的事件，如果不进行性能的优化，就可能会出现页面卡顿的现象，比如：

  1. 鼠标事件：mousemove(拖曳)/mouseover(划过)/mouseWheel(滚屏)
  2. 键盘事件：keypress(基于ajax的用户名唯一性校验)/keyup(文本输入检验、自动完成)/keydown(游戏中的射击)
  3. window的resize/scroll事件(DOM元素动态定位)

为了解决这类问题，常常使用的方法就是throttle(节流)和debounce(去抖)。throttle(节流)和debounce(去抖)都是用来控制某个函数在一定时间内执行多少次的解决方案，两者相似而又不同。

我们要知道一点，浏览器事件的callback会block浏览器自身的行为（例如上面提到的resize、scroll...）， 也就是比如一个scroll触发的callback要执行一秒，那么浏览器会等callback执行的一秒结束后，才会开始执行自己的scroll行为。这样的话如果每滑动一次就执行一次， 这个页面就废了。 所以要尽量保证callback能立即执行完（即使有更大的运算也要扔到另一个function作为callback）

早在2011年，Twitter 网站抛出了一个问题：向下滚动 Twitter 信息流的时候，变得很慢，很迟钝。John Resig 发表了​​一篇博客​​解释这个问题，文中解释到直接给 scroll 事件关联昂贵的函数，是多么糟糕的主意。

John（5年前）建议的解决方案是，在 onScroll 事件外部，每 250ms 循环执行一次。简单的技巧，避免了影响用户体验。现如今，有一些稍微高端的方式处理事件。我来结合用例介绍下 Debounce，Throttle 和 requestAnimationFrame 吧。我首次看到 debounce 的 JavaScript 实现是在 2009 年的 ​​John Hann 的博文​​​。不久后，Ben Alman 做了个​​ jQuery 插件​​​（不再维护），一年后 Jeremy Ashkenas 把它加入了 ​​underscore.js​​。而后加入了 Lodash 。

一、throttle和debounce区别：

throttle和debounce的作用就是确认事件执行的方式和时机，以前总是不太清楚两者的区别，容易把二者弄混。下面就通过两个简单的场景描述一下debounce和throttle，以后想到这两个场景就不会再弄混了：

debounce
假设你正在乘电梯上楼，当电梯门关闭之前发现有人也要乘电梯，礼貌起见，你会按下开门开关，然后等他进电梯； 
如果在电梯门关闭之前，又有人来了，你会继续开门；
这样一直进行下去，你可能需要等待几分钟，最终没人进电梯了，才会关闭电梯门，然后上楼。

所以debounce的作用是，当调用动作触发一段时间后，才会执行该动作，若在这段时间间隔内又调用此动作则将重新计算时间间隔。

throttle
假设你正在乘电梯上楼，当电梯门关闭之前发现有人也要乘电梯，礼貌起见，你会按下开门开关，然后等他进电梯；  
但是，你是个没耐心的人，你最多只会等待电梯停留一分钟；
在这一分钟内，你会开门让别人进来，但是过了一分钟之后，你就会关门，让电梯上楼。

所以throttle的作用是，预先设定一个执行周期，当调用动作的时刻大于等于执行周期则执行该动作，然后进入下一个新的时间周期。

二、简单实现：

1、首先来看看debounce的实现，根据前面对debounce的描述：

  1. debounce函数会通过闭包维护一个timer
  2. 当同一action在delay的时间间隔内再次触发，则清理timer，然后重新设置timer 
var debounce = function(action, delay) {
    var timer = null;
    
    return function() {
        var self = this, 
              args = arguments;
              
        clearTimeout(timer);
        timer = setTimeout(function() {
            action.apply(self, args)
        }, delay);
    }
}

// example
function resizeHandler() {
    console.log("resize");
}

window.onresize = debounce(resizeHandler, 300);

可以在Chrome中运行下面的代码，看看debounce的效果，​​代码Github链接​​

2、throttle实现

throttle跟debounce的最大不同就是，throttle会有一个阀值，当到达阀值的时候action必定会执行一次。所以throttle的实现可以基于前面的debounce的实现，只需要加上一个阀值，​​代码Github链接​​：

var throttleV1 = function(action, delay, mustRunDelay) {
    var timer = null,
          startTime;
          
    return function() {
        var self = this, 
              args = arguments, 
              currTime = new Date();
              
        clearTimeout(timer);
        
        if(!startTime) {
            startTime = currTime;
        }
        
        if(currTime - startTime >= mustRunDelay) {
            action.apply(self, args);
            startTime = currTime;
        }
        else {
            timer = setTimeout(function() {
                action.apply(self, args);
            }, delay);
        }
    };
};

其实，对于上面的实现可以进心简化，只是通过闭包维护一个开始的时间：

var throttleV2 = function(action, delay){
    var statTime = 0;
    
    return function() {
        var currTime = +new Date();
        
        if (currTime - statTime > delay) {
            action.apply(this, arguments);
            statTime = currTime ;
        }
    }
}    

// example
function resizeHandler() {
    console.log("resize");
}

window.onresize = throttleV2(resizeHandler, 300);

通过前面的介绍，应该对debounce和throttle有一个直观的认识了：

  • debounce：把触发非常频繁的事件合并成一次执行
  • throttle：设置一个阀值，在阀值内，把触发的事件合并成一次执行；当到达阀值，必定执行一次事件

了解了throttle和debounce之后，下面看看他们的常用场景：

debounce

  • 对于键盘事件，当用户输入比较频繁的时候，可以通过debounce合并键盘事件处理
  • 对于ajax请求的情况，例如当页面下拉超过一定返回就通过ajax请求新的页面内容，这时候可以通过debounce合并ajax请求事件

throttle

  • 对于键盘事件，当用户输入非常频繁，但是我们又必须要在一定时间内（阀值）内执行处理函数的时候，就可以使用throttle。例如，一些网页游戏的键盘事件
  • 对于鼠标移动和窗口滚动，鼠标的移动和窗口的滚动会带来大量的事件，但是在一段时间内又必须看到页面的效果。例如对于可以拖动的div，如果使用debounce，那么div会在拖动停止后一下子跳到目标位置；这时就需要使用throttle
  • 用户向下滚动无限滚动页面，需要检查滚动位置距底部多远，如果邻近底部了，我们可以发 AJAX 请求获取更多的数据插入到页面中。使用debounce 就不适用了，只有当用户停止滚动的时候它才会触发。实际用户滚动至邻近底部时，我们就想获取内容。所以，使用throttle 可以保证我们不断检查距离底部有多远。

三、示例：

1、向下无限滚动页面：

<!doctype html>
<html>
<head>
<title>throttle测试</title>
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/lodash.js/3.5.0/lodash.min.js"></script>
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/2.1.3/jquery.min.js"></script>

<style type="text/css">
body {
   background: #444444;
   color: white;
   font: 15px/1.51 system, -apple-system, ".SFNSText-Regular", "San Francisco", "Roboto", "Segoe UI", "Helvetica Neue", "Lucida Grande", sans-serif;
   margin:0 auto;
   max-width:600px;
   padding:20px;
}
.item {
  border:4px solid white;
  height:120px;
  width:100%;
  margin-bottom:50px;
  background:#333;
  padding:20px;
}
.color-1 { border-color: #9BFFBB}
.color-2 { border-color: #B9C6FF}
.color-3 { border-color: #FFA3D8}
.color-4 { border-color: #FF8E9B}
</style>
<script type="text/javascript">
$(document).ready(function(){
  
  // Check every 200ms the scroll position
  $(document).on('scroll', _.throttle(function(){
    check_if_needs_more_content();
  }, 300));

  function check_if_needs_more_content() {     
    pixelsFromWindowBottomToBottom = 0 + $(document).height() - $(window).scrollTop() -$(window).height();
    
  // console.log($(document).height());
  // console.log($(window).scrollTop());
  // console.log($(window).height());
  //console.log(pixelsFromWindowBottomToBottom);
    
    
    if (pixelsFromWindowBottomToBottom < 200){
      // Here it would go an ajax request
      $('body').append($('.item').clone()); 
    }
  }
});
</script>
</head>
<body>

<h1>Infinite scrolling throttled</h1>
<div class="item color-1">Block 1</div>
<div class="item color-2">Block 2</div>
<div class="item color-3">Block 3</div>
<div class="item color-4">Block 4</div>
</body>
</html>

效果如下：

underscore Debouncing Throttling ajax 键盘事件
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