防抖-节流-深拷贝-事件总线

一、防抖与节流

1.认识防抖与节流函数

防抖和节流的概念其实最早并不是出现在软件工程中，防抖是出现在电子元件中，节流出现在流体流动中

而JavaScript是事件驱动的，大量的操作会触发事件，加入到事件队列中处理。
而对于某些频繁的事件处理会造成性能的损耗，我们就可以通过防抖和节流来限制事件频繁的发生；

防抖和节流函数目前已经是前端实际开发中两个非常重要的函数，也是面试经常被问到的面试题。

但是很多前端开发者面对这两个功能，有点摸不着头脑：

某些开发者根本无法区分防抖和节流有什么区别（面试经常会被问到）；
某些开发者可以区分，但是不知道如何应用；
某些开发者会通过一些第三方库来使用，但是不知道内部原理，更不会编写；

接下来我们会一起来学习防抖和节流函数：

我们不仅仅要区分清楚防抖和节流两者的区别，也要明白在实际工作中哪些场景会用到；
并且我会带着大家一点点来编写一个自己的防抖和节流的函数，不仅理解原理，也学会自己来编写；

2.认识防抖debounce函数

我们用一副图来理解一下它的过程：

当事件触发时，相应的函数并不会立即触发，而是会等待一定的时间；
当事件密集触发时，函数的触发会被频繁的推迟；
只有等待了一段时间也没有事件触发，才会真正的执行响应函数；

在这里插入图片描述

防抖的应用场景很多：

输入框中频繁的输入内容，搜索或者提交信息；
频繁的点击按钮，触发某个事件；
监听浏览器滚动事件，完成某些特定操作；
用户缩放浏览器的resize事件；

3.防抖函数的案例

我们都遇到过这样的场景，在某个搜索框中输入自己想要搜索的内容：

比如想要搜索一个MacBook：

当我输入m时，为了更好的用户体验，通常会出现对应的联想内容，这些联想内容通常是保存在服务器的，所以需要一次网络请求；
当继续输入ma时，再次发送网络请求；
那么macbook一共需要发送7次网络请求；
这大大损耗我们整个系统的性能，无论是前端的事件处理，还是对于服务器的压力;

但是我们需要这么多次的网络请求吗？

不需要，正确的做法应该是在合适的情况下再发送网络请求；
比如如果用户快速的输入一个macbook，那么只是发送一次网络请求；
比如如果用户是输入一个m想了一会儿，这个时候m确实应该发送一次网络请求；
也就是我们应该监听用户在某个时间，比如500ms内，没有再次触发时间时，再发送网络请求；

这就是防抖的操作：只有在某个时间内，没有再次触发某个函数时，才真正的调用这个函数；

4.认识节流throttle函数

我们用一副图来理解一下节流的过程

当事件触发时，会执行这个事件的响应函数；
如果这个事件会被频繁触发，那么节流函数会按照一定的频率来执行函数；
不管在这个中间有多少次触发这个事件，执行函数的频繁总是固定的；

在这里插入图片描述

节流的应用场景：

监听页面的滚动事件；
鼠标移动事件；
用户频繁点击按钮操作；
游戏中的一些设计；

5.节流函数的应用场景

很多人都玩过类似于飞机大战的游戏

在飞机大战的游戏中，我们按下空格会发射一个子弹：

很多飞机大战的游戏中会有这样的设定，即使按下的频率非常快，子弹也会保持一定的频率来发射；
比如1秒钟只能发射一次，即使用户在这1秒钟按下了10次，子弹会保持发射一颗的频率来发射；
但是事件是触发了10次的，响应的函数只触发了一次；

二、Underscore库

1.Underscore库的介绍

事实上我们可以通过一些第三方库来实现防抖操作：

lodash
underscore

这里使用underscore

我们可以理解成lodash是underscore的升级版，它更重量级，功能也更多；
但是目前我看到underscore还在维护，lodash已经很久没有更新了；

Underscore的官网： https://underscorejs.org/

Underscore的安装有很多种方式：

下载Underscore，本地引入；
通过CDN直接引入；
通过包管理工具（npm）管理安装；

这里我们直接通过CDN：

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/underscore@1.13.1/underscore-umd-min.js"></script>

2.Underscore实现防抖和节流

<!-- CDN引入: 网络的js文件 -->
<!-- <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/underscore@1.13.4/underscore-umd-min.js"></script> -->
<!-- 本地引入: 下载js文件, 并且本地引入 -->
<script src="./js/underscore.js"></script>
<script>// 1.获取input元素const inputEl = document.querySelector("input")// 2.监听input元素的输入
// let counter = 1
// inputEl.oninput = function() {
//   console.log(`发送网络请求${counter++}:`, this.value)
// }// 3.防抖处理代码
let counter = 1
inputEl.oninput = _.debounce(function() {console.log(`发送网络请求${counter++}:`, this.value)
}, 3000)
// 4.节流处理
inputEl.oninput = _.throttle(function() {console.log(`发送网络请求${counter++}:`, this.value)
}, 3000)
</script>

三、自定义防抖和节流函数

1.自定义防抖函数

我们按照如下思路来实现：

防抖基本功能实现：可以实现防抖效果
优化一：优化参数和this指向
优化二：优化取消操作（增加取消功能）
优化三：优化立即执行效果（第一次立即执行）
优化四：优化返回值

防抖功能基本实现

function debounce(fn, delay) {// 1.用于记录上一次事件触发的timerlet timer = null// 2.触发事件时执行的函数const _debounce = () => {// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件if (timer) clearTimeout(timer)// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)timer = setTimeout(() => {fn()timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置null}, delay);}// 返回一个新的函数return _debounce
}

this和参数绑定

function debounce(fn, delay) {// 1.用于记录上一次事件触发的timerlet timer = null// 2.触发事件时执行的函数const _debounce = function(...args) {// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件if (timer) clearTimeout(timer)// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)timer = setTimeout(() => {fn.apply(this, args)timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置null}, delay);}// 返回一个新的函数return _debounce
}

3.取消功能实现

function debounce(fn, delay) {// 1.用于记录上一次事件触发的timerlet timer = null// 2.触发事件时执行的函数const _debounce = function(...args) {// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件if (timer) clearTimeout(timer)// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)timer = setTimeout(() => {fn.apply(this, args)timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置null}, delay);}// 3.给_debounce绑定一个取消的函数_debounce.cancel = function() {if (timer) clearTimeout(timer)}// 返回一个新的函数return _debounce
}

立即执行功能

// 原则: 一个函数进行做一件事情, 一个变量也用于记录一种状态function debounce(fn, delay, immediate = false) {// 1.用于记录上一次事件触发的timerlet timer = nulllet isInvoke = false// 2.触发事件时执行的函数const _debounce = function(...args) {// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件if (timer) clearTimeout(timer)// 第一次操作是不需要延迟if (immediate && !isInvoke) {fn.apply(this, args)isInvoke = truereturn}// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)timer = setTimeout(() => {fn.apply(this, args)timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置nullisInvoke = false}, delay);}// 3.给_debounce绑定一个取消的函数_debounce.cancel = function() {if (timer) clearTimeout(timer)timer = nullisInvoke = false}// 返回一个新的函数return _debounce
}

获取返回值

// 原则: 一个函数进行做一件事情, 一个变量也用于记录一种状态function debounce(fn, delay, immediate = false, resultCallback) {// 1.用于记录上一次事件触发的timerlet timer = nulllet isInvoke = false// 2.触发事件时执行的函数const _debounce = function(...args) {return new Promise((resolve, reject) => {try {// 2.1.如果有再次触发(更多次触发)事件, 那么取消上一次的事件if (timer) clearTimeout(timer)// 第一次操作是不需要延迟let res = undefinedif (immediate && !isInvoke) {res = fn.apply(this, args)if (resultCallback) resultCallback(res)resolve(res)isInvoke = truereturn}// 2.2.延迟去执行对应的fn函数(传入的回调函数)timer = setTimeout(() => {res = fn.apply(this, args)if (resultCallback) resultCallback(res)resolve(res)timer = null // 执行过函数之后, 将timer重新置nullisInvoke = false}, delay);} catch (error) {reject(error)}})}// 3.给_debounce绑定一个取消的函数_debounce.cancel = function() {if (timer) clearTimeout(timer)timer = nullisInvoke = false}// 返回一个新的函数return _debounce
}

2.自定义节流函数

我们按照如下思路来实现：

节流函数的基本实现：可以实现节流效果
优化一：节流最后一次也可以执行
优化二：优化添加取消功能
优化三：优化返回值问题

节流函数的基本实现

function throttle(fn, interval) {let startTime = 0const _throttle = function() {const nowTime = new Date().getTime()const waitTime = interval - (nowTime - startTime)if (waitTime <= 0) {fn()startTime = nowTime}}return _throttle
}

this和参数绑定

function throttle(fn, interval) {let startTime = 0const _throttle = function(...args) {const nowTime = new Date().getTime()const waitTime = interval - (nowTime - startTime)if (waitTime <= 0) {fn.apply(this, args)startTime = nowTime}}return _throttle
}

立即执行控制

function throttle(fn, interval, leading = true) {let startTime = 0const _throttle = function(...args) {// 1.获取当前时间const nowTime = new Date().getTime()// 对立即执行进行控制if (!leading && startTime === 0) {startTime = nowTime}// 2.计算需要等待的时间执行函数const waitTime = interval - (nowTime - startTime)if (waitTime <= 0) {fn.apply(this, args)startTime = nowTime}}return _throttle
}

尾部执行控制

function throttle(fn, interval, { leading = true, trailing = false } = {}) {let startTime = 0let timer = nullconst _throttle = function(...args) {// 1.获取当前时间const nowTime = new Date().getTime()// 对立即执行进行控制if (!leading && startTime === 0) {startTime = nowTime}// 2.计算需要等待的时间执行函数const waitTime = interval - (nowTime - startTime)if (waitTime <= 0) {// console.log("执行操作fn")if (timer) clearTimeout(timer)fn.apply(this, args)startTime = nowTimetimer = nullreturn} // 3.判断是否需要执行尾部if (trailing && !timer) {timer = setTimeout(() => {// console.log("执行timer")fn.apply(this, args)startTime = new Date().getTime()timer = null}, waitTime);}}return _throttle
}

取消功能实现

function throttle(fn, interval, { leading = true, trailing = false } = {}) {let startTime = 0let timer = nullconst _throttle = function(...args) {// 1.获取当前时间const nowTime = new Date().getTime()// 对立即执行进行控制if (!leading && startTime === 0) {startTime = nowTime}// 2.计算需要等待的时间执行函数const waitTime = interval - (nowTime - startTime)if (waitTime <= 0) {// console.log("执行操作fn")if (timer) clearTimeout(timer)fn.apply(this, args)startTime = nowTimetimer = nullreturn} // 3.判断是否需要执行尾部if (trailing && !timer) {timer = setTimeout(() => {// console.log("执行timer")fn.apply(this, args)startTime = new Date().getTime()timer = null}, waitTime);}}_throttle.cancel = function() {if (timer) clearTimeout(timer)startTime = 0timer = null}return _throttle
}

获取返回值

function throttle(fn, interval, { leading = true, trailing = false } = {}) {let startTime = 0let timer = nullconst _throttle = function(...args) {return new Promise((resolve, reject) => {try {// 1.获取当前时间const nowTime = new Date().getTime()// 对立即执行进行控制if (!leading && startTime === 0) {startTime = nowTime}// 2.计算需要等待的时间执行函数const waitTime = interval - (nowTime - startTime)if (waitTime <= 0) {// console.log("执行操作fn")if (timer) clearTimeout(timer)const res = fn.apply(this, args)resolve(res)startTime = nowTimetimer = nullreturn} // 3.判断是否需要执行尾部if (trailing && !timer) {timer = setTimeout(() => {// console.log("执行timer")const res = fn.apply(this, args)resolve(res)startTime = new Date().getTime()timer = null}, waitTime);}} catch (error) {reject(error)}})}_throttle.cancel = function() {if (timer) clearTimeout(timer)startTime = 0timer = null}return _throttle
}

四、自定义深浅拷贝函数

前面我们已经学习了对象相互赋值的一些关系，分别包括：

引入的赋值：指向同一个对象，相互之间会影响；
对象的浅拷贝：只是浅层的拷贝，内部引入对象时，依然会相互影响；
对象的深拷贝：两个对象不再有任何关系，不会相互影响；

前面我们已经可以通过一种方法来实现深拷贝了：JSON.parse

这种深拷贝的方式其实对于函数、Symbol等是无法处理的；
并且如果存在对象的循环引用，也会报错的；

自定义深拷贝函数：

自定义深拷贝的基本功能；
对Symbol的key进行处理；
其他数据类型的值进程处理：数组、函数、Symbol、Set、Map；
对循环引用的处理；

引用赋值关系

console.log(window.window === window)const info = {name: "why",age: 18,friend: {name: "kobe"},running: function() {},[Symbol()]: "abc",// obj: info
}
info.obj = info// 1.操作一: 引用赋值
// const obj1 = info// 2.操作二: 浅拷贝
// const obj2 = { ...info }
// // obj2.name = "james"
// // obj2.friend.name = "james"
// // console.log(info.friend.name)// const obj3 = Object.assign({}, info)
// // obj3.name = "curry"
// obj3.friend.name = "curry"
// console.log(info.friend.name)// 3.操作三: 深拷贝
// 3.1.JSON方法
// const obj4 = JSON.parse(JSON.stringify(info))
// info.friend.name = "curry"
// console.log(obj4.friend.name)
// console.log(obj4)// 3.2.自己编写一个深拷贝函数(第三方库)

深拷贝函数基本功能

 // 深拷贝函数
function deepCopy(originValue) {// 1.如果是原始类型, 直接返回if (!isObject(originValue)) {return originValue}// 2.如果是对象类型, 才需要创建对象const newObj = {}for (const key in originValue) {newObj[key] = deepCopy(originValue[key]);}return newObj
}
// 需求: 判断一个标识符是否是对象类型
function isObject(value) {// null,object,function,array// null -> object// function -> function -> true// object/array -> object -> trueconst valueType = typeof valuereturn (value !== null) && ( valueType === "object" || valueType === "function" )
}

数组拷贝

// 深拷贝函数
function deepCopy(originValue) {// 1.如果是原始类型, 直接返回if (!isObject(originValue)) {return originValue}// 2.如果是对象类型, 才需要创建对象const newObj = Array.isArray(originValue) ? []: {}for (const key in originValue) {newObj[key] = deepCopy(originValue[key]);}return newObj
}

其它类型

// 深拷贝函数
function deepCopy(originValue) {// 0.如果值是Symbol的类型if (typeof originValue === "symbol") {return Symbol(originValue.description)}// 1.如果是原始类型, 直接返回if (!isObject(originValue)) {return originValue}// 2.如果是set类型if (originValue instanceof Set) {const newSet = new Set()for (const setItem of originValue) {newSet.add(deepCopy(setItem))}return newSet}// 3.如果是函数function类型, 不需要进行深拷贝if (typeof originValue === "function") {return originValue}// 2.如果是对象类型, 才需要创建对象const newObj = Array.isArray(originValue) ? []: {}// 遍历普通的keyfor (const key in originValue) {newObj[key] = deepCopy(originValue[key]);}// 单独遍历symbolconst symbolKeys = Object.getOwnPropertySymbols(originValue)for (const symbolKey of symbolKeys) {newObj[Symbol(symbolKey.description)] = deepCopy(originValue[symbolKey])}return newObj
}

循环引用

// 深拷贝函数
// let map = new WeakMap()
function deepCopy(originValue, map = new WeakMap()) {// const map = new WeakMap()// 0.如果值是Symbol的类型if (typeof originValue === "symbol") {return Symbol(originValue.description)}// 1.如果是原始类型, 直接返回if (!isObject(originValue)) {return originValue}// 2.如果是set类型if (originValue instanceof Set) {const newSet = new Set()for (const setItem of originValue) {newSet.add(deepCopy(setItem))}return newSet}// 3.如果是函数function类型, 不需要进行深拷贝if (typeof originValue === "function") {return originValue}// 4.如果是对象类型, 才需要创建对象if (map.get(originValue)) {return map.get(originValue)}const newObj = Array.isArray(originValue) ? []: {}map.set(originValue, newObj)// 遍历普通的keyfor (const key in originValue) {newObj[key] = deepCopy(originValue[key], map);}// 单独遍历symbolconst symbolKeys = Object.getOwnPropertySymbols(originValue)for (const symbolKey of symbolKeys) {newObj[Symbol(symbolKey.description)] = deepCopy(originValue[symbolKey], map)}return newObj
}

五、自定义事件总线

自定义事件总线属于一种观察者模式，其中包括三个角色：

发布者（Publisher）：发出事件（Event）；
订阅者（Subscriber）：订阅事件（Event），并且会进行响应（Handler）；
事件总线（EventBus）：无论是发布者还是订阅者都是通过事件总线作为中台的；

当然我们可以选择一些第三方的库：

Vue2默认是带有事件总线的功能；
Vue3中推荐一些第三方库，比如mitt；

当然我们也可以实现自己的事件总线：

事件的监听方法on；
事件的发射方法emit；
事件的取消监听off；

// 类EventBus -> 事件总线对象
class HYEventBus {constructor() {this.eventMap = {}}on(eventName, eventFn) {let eventFns = this.eventMap[eventName]if (!eventFns) {eventFns = []this.eventMap[eventName] = eventFns}eventFns.push(eventFn)}off(eventName, eventFn) {let eventFns = this.eventMap[eventName]if (!eventFns) returnfor (let i = 0; i < eventFns.length; i++) {const fn = eventFns[i]if (fn === eventFn) {eventFns.splice(i, 1)break}}// 如果eventFns已经清空了if (eventFns.length === 0) {delete this.eventMap[eventName]}}emit(eventName, ...args) {let eventFns = this.eventMap[eventName]if (!eventFns) returneventFns.forEach(fn => {fn(...args)})}
}// 使用过程
const eventBus = new HYEventBus()// aside.vue组件中监听事件
eventBus.on("navclick", (name, age, height) => {console.log("navclick listener 01", name, age, height)
})const click =  () => {console.log("navclick listener 02")
}
eventBus.on("navclick", click)setTimeout(() => {eventBus.off("navclick", click)
}, 5000);eventBus.on("asideclick", () => {console.log("asideclick listener")
})// nav.vue
const navBtnEl = document.querySelector(".nav-btn")
navBtnEl.onclick = function() {console.log("自己监听到")eventBus.emit("navclick", "why", 18, 1.88)
}