本文深入解析JavaScript中的Throttle(节流)函数,通过对比错误实现与闭包优化方案,详细阐述其核心原理。文章结合resize和scroll事件场景,演示如何通过记录时间戳实现精确控制,并探讨atleast参数对触发频率的影响,帮助开发者有效优化高频事件带来的性能问题。
Throttle 定义与原理
首先我们来了解Throttle(节流)的概念。
1. 定义
想象将水龙头拧紧至水滴状,你会发现水以固定间隔滴落。
这对应于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时,则执行该动作,随后进入下一个新周期。
接口定义:
* 频率控制 返回函数连续调用时,action 执行频率限定为 次 / delay
* @param delay {number} 延迟时间,单位毫秒
* @param action {function} 请求关联函数,实际应用需要调用的函数
* @return {function} 返回客户调用函数
*/
throttle(delay,action)
Throttle 简单实现与优化
2. 简单实现
var throttle = function(delay, action){
var last = 0return function(){
var curr = +new Date()
if (curr - last > delay){
action.apply(this, arguments)
last = curr
}
}
}
下面详细解释这个节流函数的实现过程。
在浏览器DOM事件中,部分事件会随用户操作频繁触发,例如调整浏览器窗口大小(resize)、页面滚动(scroll)和鼠标移动(mousemove)。当用户触发这些操作且绑定了相应事件处理方法时,该方法会不断被调用。
这并非理想状态。若事件处理方法逻辑复杂或涉及大量DOM操作,频繁触发会导致性能损耗,进而降低用户体验(如UI响应迟缓、浏览器卡顿)。因此,通常需为相关事件添加延迟执行逻辑。
通常使用以下代码实现该功能:
var COUNT = 0;
function testFn() { console.log(COUNT++); }
// 浏览器resize的时候
// 1. 清除之前的计时器
// 2. 添加一个计时器让真正的函数testFn延后100毫秒触发
window.onresize = function () {
var timer = null;
clearTimeout(timer);
timer = setTimeout(function() {
testFn();
}, 100);
};
细心的读者会发现上述代码存在错误,这是新手常犯的问题:setTimeout函数的返回值应保存在一个相对全局的变量中,否则每次resize都会创建新的计时器,无法达到预期效果。
因此我们修改了代码:
var timer = null;
window.onresize = function () {
clearTimeout(timer);
timer = setTimeout(function() {
testFn();
}, 100);
};
此时代码运行正常,但引入了一个新问题——产生了全局变量timer。若页面其他功能也使用名为timer的变量,不同代码间可能产生冲突。为解决此问题,需利用JavaScript的闭包(closures)特性。相关知识可查阅MDN文档,改造后的代码如下:
/**
* 函数节流方法
* @param Function fn 延时调用函数
* @param Number delay 延迟多长时间
* @return Function 延迟执行的方法
*/
var throttle = function (fn, delay) {
var timer = null;
return function () {
clearTimeout(timer);
timer = setTimeout(function() {
fn();
}, delay);
}
};
window.onresize = throttle(testFn, 200, 1000);
我们使用一个闭包函数(throttle节流)将timer置于内部并返回延时处理函数。这样,timer变量对外不可见,但内部延时函数触发时仍可访问该变量。
当然,这种写法对新手而言可能较难理解,我们可以变换一种写法来辅助理解:
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();
};
这里主要了解一点:throttle被调用后返回的function才是onresize触发时需要调用的函数。
现在看起来该方法已接近完美,然而实际使用中并非如此。举个例子:
如果用户不断resize浏览器窗口大小,此时延迟处理函数一次都不会执行。
于是我们又要添加一个功能:当用户触发resize的时候应该 在某段时间 内至少触发一次,既然是在某段时间内,那么这个判断条件就可以取当前的时间毫秒数,每次函数调用把当前的时间和上一次调用时间相减,然后判断差值如果大于 某段时间 就直接触发,否则还是走 timeout 的延迟逻辑。
下面的代码里面需要指出的是:
previous 变量的作用和 timer 类似,都是记录上一次的标识,必须是相对的全局变量 如果逻辑流程走的是“至少触发一次”的逻辑,那么函数调用完成需要把 previous 重置成当前时间,简单来说就是:相对于下一次的上一次其实就是当前
/**
* 函数节流方法
* @param Function fn 延时调用函数
* @param Number delay 延迟多长时间
* @param Number atleast 至少多长时间触发一次
* @return Function 延迟执行的方法
*/
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();
// 重置上一次开始时间为本次结束时间
previous = now;
} else {
clearTimeout(timer);
timer = setTimeout(function() {
fn();
}, delay);
}
}
};
Throttle 实践与测试
实践:
我们模拟一个窗口 scroll 时节流的场景,也就是说当用户滚动页面向下的时候我们需要节流执行一些方法,比如:计算 DOM 位置等需要连续操作 DOM 元素的动作
完整代码如下:
<!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 被调用了 ' + ++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();
// 重置上一次开始时间为本次结束时间
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>
我们用两个 case 来测试效果,分别是添加至少触发 atleast 参数和不添加:
// case 1
window.onscroll = throttle(testFn, 200);
// case 2
window.onscroll = throttle(testFn, 200, 500);
case 1 的表现为:在页面滚动的过程(不能停止)中 testFN 不会被调用,直到停止的时候会调用一次,也就是说执行的是 throttle 里面 最后 一个 setTimeout ,效果如图:

case 2 的表现为:在页面滚动的过程(不能停止)中 testFN 第一次会延迟 500ms 执行(来自至少延迟逻辑),后来至少每隔 500ms 执行一次,效果如图

如上展示,我们要实现的效果已经介绍完毕并奉上了示例,望对有需要的朋友有所帮助。后续的一些辅助性优化读者可以自己琢磨,如:函数 this 指向,返回值保存等。总之仔仔细细理解一下这个过程感觉真好!