詳解Java中的防抖和節(jié)流
概念
防抖(debounce)
當持續(xù)觸發(fā)事件時,一定時間段內(nèi)沒有再觸發(fā)事件,事件處理函數(shù)才會執(zhí)行一次,如果設定時間到來之前,又觸發(fā)了事件,就重新開始延時。
- 防抖,即如果短時間內(nèi)大量觸發(fā)同一事件,都會重置計時器,等到事件不觸發(fā)了,再等待規(guī)定的事件,才會執(zhí)行函數(shù)。而這整個過程就觸發(fā)了一次點贊函數(shù)到服務器。原理:設置一個定時器,設置在規(guī)定的時間后觸發(fā)事件處理,每次觸發(fā)事件都會重置計時器。
- 舉例:很簡單的例子,就是如果你瘋狂的給朋友圈點贊再取消點贊,這個過程都會把計時器清空,等到你點累了不點了,等待0.5秒,才會觸發(fā)函數(shù),把你最終結果傳給服務器。
- 問題1:那既然是這樣,讓前端做防抖不就好了嘛。答案是可以,但是會失去用戶體驗。本來有的用戶點贊就是為了玩,現(xiàn)在你前端直接提示操作太快~請歇會。用戶是不是就失去了樂趣,這一點還得參考QQ空間的點贊,雖然我不知道它是不是用了防抖,但是他把點贊,取消點贊做成了動畫,這樣每次用戶操作的時候,都會跳出執(zhí)行動畫,大大增加了用戶的體驗性。
- 問題2:那么問題來了,在一定時間內(nèi),一直點擊,就會重置計時器。那要是點擊一天一夜,是不是他就不會在執(zhí)行了呢。理論上是這樣,但是人會累的嘛??偛荒芤恢睉?zhàn)斗是吧。所以人做不到,只能是機器、腳本來處理了,那也正好,防抖還能用來阻擋部分腳本攻擊。
節(jié)流(throttle)
當持續(xù)觸發(fā)事件時,保證在一定時間內(nèi)只調(diào)用一次事件處理函數(shù),意思就是說,假設一個用戶一直觸發(fā)這個函數(shù),且每次觸發(fā)小于既定值,函數(shù)節(jié)流會每隔這個時間調(diào)用一次。
想到這里,很多人就會想到一個作用,沒錯,就是防重復提交。但是這個業(yè)務時間比較難把控,所以還是建議用它來做一些無狀態(tài)的操作比較好。比如說:刷新排行榜,前端看似一直在點擊,其實后端為了防止接口崩掉,每1秒才執(zhí)行真正的一次刷新。
區(qū)別
防抖是將多次執(zhí)行變?yōu)橹付〞r間內(nèi)不在觸發(fā)之后,執(zhí)行一次。
節(jié)流是將多次執(zhí)行變?yōu)橹付〞r間不論觸發(fā)多少次,時間一到就執(zhí)行一次
Java實現(xiàn)
java實現(xiàn)防抖和節(jié)流的關鍵是Timer類和Runnable接口。
其中,Timer中關鍵方法cancel() 實現(xiàn)防抖 schedule() 實現(xiàn)節(jié)流。下面簡單介紹一下這兩個方法。
Timer##cancel():Timer.cancel() 被調(diào)用之后整個Timer 的 線程都會結束掉。
這就很好理解了,既然是做防抖,只要你在指定時間內(nèi)觸發(fā),我直接 cancel()掉,就是取消掉,不讓他執(zhí)行。
Timer##schedule():用戶調(diào)用 schedule() 方法后,要等待N秒的時間才可以第一次執(zhí)行 run() 方法。
這個N是我們根據(jù)業(yè)務評估出來的時間,作為參數(shù)傳進去。
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 { /** * 防抖實現(xiàn)關鍵類 */ private Timer timer; /** * 防抖時間:根據(jù)業(yè)務評估 */ private Long delay; /** * 開啟線程執(zhí)行任務 */ private Runnable runnable; public DebounceTask(Runnable runnable, Long delay) { this.runnable = runnable; this.delay = delay; } /** * * @param runnable 要執(zhí)行的任務 * @param delay 執(zhí)行時間 * @return 初始化 DebounceTask 對象 */ public static DebounceTask build(Runnable runnable, Long delay){ return new DebounceTask(runnable, delay); } //Timer類執(zhí)行:cancel()-->取消操作;schedule()-->執(zhí)行操作 public void timerRun(){ //如果有任務,則取消不執(zhí)行(防抖實現(xiàn)的關鍵) if(timer!=null){ timer.cancel(); } timer = new Timer(); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { //把 timer 設置為空,這樣下次判斷它就不會執(zhí)行了 timer=null; //執(zhí)行 runnable 中的 run()方法 runnable.run(); } }, delay); } }
防抖測試1
可以看到,測試中,我 1 毫秒請求一次,這樣的話,1秒內(nèi)都存在連續(xù)請求,防抖操作永遠不會執(zhí)行。
public static void main(String[] args){ //構建對象,1000L: 1秒執(zhí)行-->1秒內(nèi)沒有請求,在執(zhí)行防抖操作 DebounceTask task = DebounceTask.build(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("防抖操作執(zhí)行了:do task: "+System.currentTimeMillis()); } },1000L); long delay = 100; while (true){ System.out.println("請求執(zhí)行:call task: "+System.currentTimeMillis()); task.timerRun(); try { //休眠1毫秒在請求 Thread.sleep(delay); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
結果如我們所料:
Connected to the target VM, address: '127.0.0.1:5437', transport: 'socket'
請求執(zhí)行:call task: 1659609433021
請求執(zhí)行:call task: 1659609433138
請求執(zhí)行:call task: 1659609433243
請求執(zhí)行:call task: 1659609433350
請求執(zhí)行:call task: 1659609433462
請求執(zhí)行:call task: 1659609433572
請求執(zhí)行:call task: 1659609433681
請求執(zhí)行:call task: 1659609433787
請求執(zhí)行:call task: 1659609433893
請求執(zhí)行:call task: 1659609433999
請求執(zhí)行:call task: 1659609434106
請求執(zhí)行:call task: 1659609434215
請求執(zhí)行:call task: 1659609434321
請求執(zhí)行:call task: 1659609434425
請求執(zhí)行:call task: 1659609434534
防抖測試2
測試2中,我們在請求了2秒之后,讓主線程休息2秒,這個時候,防抖在1秒內(nèi)沒有在次觸發(fā),所以就會執(zhí)行一次防抖操作。
public static void main(String[] args){ //構建對象,1000L:1秒執(zhí)行 DebounceTask task = DebounceTask.build(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("防抖操作執(zhí)行了:do task: "+System.currentTimeMillis()); } },1000L); long delay = 100; long douDelay = 0; while (true){ System.out.println("請求執(zhí)行:call task: "+System.currentTimeMillis()); task.timerRun(); douDelay = douDelay+100; try { //如果請求執(zhí)行了兩秒,我們讓他先休息兩秒,在接著請求 if (douDelay == 2000){ Thread.sleep(douDelay); } Thread.sleep(delay); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
結果如我們所料,防抖任務觸發(fā)了一次,休眠結束之后,請求就會在1毫秒內(nèi)連續(xù)觸發(fā),防抖也就不會在次觸發(fā)了。
請求執(zhí)行:call task: 1659609961816
請求執(zhí)行:call task: 1659609961924
請求執(zhí)行:call task: 1659609962031
請求執(zhí)行:call task: 1659609962138
請求執(zhí)行:call task: 1659609962245
請求執(zhí)行:call task: 1659609962353
防抖操作執(zhí)行了:do task: 1659609963355
請求執(zhí)行:call task: 1659609964464
請求執(zhí)行:call task: 1659609964569
請求執(zhí)行:call task: 1659609964678
請求執(zhí)行:call task: 1659609964784
防抖測試簡易版
簡易版:根據(jù)新手寫代碼習慣,對代碼寫法做了調(diào)整,但是不影響整體功能。這種寫法更加符合我這種新手小白的寫法。
public static void main(String[] args){ //要執(zhí)行的任務,因為 Runnable 是接口,所以 new 對象的時候要實現(xiàn)它的 run方法 Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { //執(zhí)行打印,真實開發(fā)中,是這些我們的業(yè)務代碼。 System.out.println("防抖操作執(zhí)行了:do task: "+System.currentTimeMillis()); } }; //runnable:要執(zhí)行的任務,通過參數(shù)傳遞進去。1000L:1秒執(zhí)行內(nèi)沒有請求,就執(zhí)行一次防抖操作 DebounceTask task = DebounceTask.build(runnable,1000L); //請求持續(xù)時間 long delay = 100; //休眠時間,為了讓防抖任務執(zhí)行 long douDelay = 0; //while 死循環(huán),請求一直執(zhí)行 while (true){ System.out.println("請求執(zhí)行:call task: "+System.currentTimeMillis()); //調(diào)用 DebounceTask 防抖類中的 timerRun() 方法, 執(zhí)行防抖任務 task.timerRun(); douDelay = douDelay+100; try { //如果請求執(zhí)行了兩秒,我們讓他先休息兩秒,在接著請求 if (douDelay == 2000){ Thread.sleep(douDelay); } Thread.sleep(delay); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
節(jié)流(throttle)
package com.example.test01.zhangch; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; /** * @Author zhangch * @Description 節(jié)流 * @Date 2022/8/6 15:41 * @Version 1.0 */ public class ThrottleTask { /** * 節(jié)流實現(xiàn)關鍵類 */ private Timer timer; private Long delay; private Runnable runnable; private boolean needWait=false; /** * 有參構造函數(shù) * @param runnable 要啟動的定時任務 * @param delay 延遲時間 */ public ThrottleTask(Runnable runnable, Long delay) { this.runnable = runnable; this.delay = delay; this.timer = new Timer(); } /** * build 創(chuàng)建對象,相當于 ThrottleTask task = new ThrottleTask(); * @param runnable 要執(zhí)行的節(jié)流任務 * @param delay 延遲時間 * @return ThrottleTask 對象 */ public static ThrottleTask build(Runnable runnable, Long delay){ return new ThrottleTask(runnable, delay); } public void taskRun(){ //如果 needWait 為 false,結果取反,表達式為 true。執(zhí)行 if 語句 if(!needWait){ //設置為 true,這樣下次就不會再執(zhí)行 needWait=true; //執(zhí)行節(jié)流方法 timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { //執(zhí)行完成,設置為 false,讓下次操作再進入 if 語句中 needWait=false; //開啟多線程執(zhí)行 run() 方法 runnable.run(); } }, delay); } } }
節(jié)流測試1
節(jié)流測試,每 2ms 請求一次,節(jié)流任務是每 1s 執(zhí)行一次。真實效果應該是 1s 內(nèi)前端發(fā)起了五次請求,但是后端只執(zhí)行了一次操作
public static void main(String[] args){ //創(chuàng)建節(jié)流要執(zhí)行的對象,并把要執(zhí)行的任務傳入進去 ThrottleTask task = ThrottleTask.build(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("節(jié)流任務執(zhí)行:do task: "+System.currentTimeMillis()); } },1000L); //while一直執(zhí)行,模擬前端用戶一直請求后端 while (true){ System.out.println("前端請求后端:call task: "+System.currentTimeMillis()); task.taskRun(); try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
結果如我們所料
前端請求后端:call task: 1659772459363
前端請求后端:call task: 1659772459574
前端請求后端:call task: 1659772459780
前端請求后端:call task: 1659772459995
前端請求后端:call task: 1659772460205
節(jié)流任務執(zhí)行:do task: 1659772460377
前端請求后端:call task: 1659772460409
前端請求后端:call task: 1659772460610
前端請求后端:call task: 1659772460812
前端請求后端:call task: 1659772461027
前端請求后端:call task: 1659772461230
節(jié)流任務執(zhí)行:do task: 1659772461417
彩蛋
idea 爆紅線了,強迫癥的我受不了,肯定要解決它
解決方法1
腦子第一時間冒出來的是 @SuppressWarnings("all") 注解,跟所有的警告說拜拜~瞬間就清爽了
解決方法2
算了,壓制警告總感覺是不負責任。總不能這樣草草了事,那就來直面這個爆紅。既然讓我用 ScheduledExecutorService ,那簡單,直接替換
public class ThrottleTask { /** * 節(jié)流實現(xiàn)關鍵類: */ private ScheduledExecutorService timer; private Long delay; private Runnable runnable; private boolean needWait=false; /** * 有參構造函數(shù) * @param runnable 要啟動的定時任務 * @param delay 延遲時間 */ public ThrottleTask(Runnable runnable, Long delay) { this.runnable = runnable; this.delay = delay; this.timer = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(); } /** * build 創(chuàng)建對象,相當于 ThrottleTask task = new ThrottleTask(); * @param runnable 要執(zhí)行的節(jié)流任務 * @param delay 延遲時間 * @return ThrottleTask 對象 */ public static ThrottleTask build(Runnable runnable, Long delay){ return new ThrottleTask(runnable, delay); } public void taskRun(){ //如果 needWait 為 false,結果取反,表達式為 true。執(zhí)行 if 語句 if(!needWait){ //設置為 true,這樣下次就不會再執(zhí)行 needWait=true; //執(zhí)行節(jié)流方法 timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { //執(zhí)行完成,設置為 false,讓下次操作再進入 if 語句中 needWait=false; //開啟多線程執(zhí)行 run() 方法 runnable.run(); } }, delay,TimeUnit.MILLISECONDS); } } }
那么定時器 Timer 和 ScheduledThreadPoolExecutor 解決方案之間的主要區(qū)別是什么,我總結了三點...
- 定時器對系統(tǒng)時鐘的變化敏感;ScheduledThreadPoolExecutor并不會。
- 定時器只有一個執(zhí)行線程;ScheduledThreadPoolExecutor可以配置任意數(shù)量的線程。
- TimerTask中拋出的運行時異常會殺死線程,因此后續(xù)的計劃任務不會繼續(xù)運行;使用ScheduledThreadExecutor–當前任務將被取消,但其余任務將繼續(xù)運行。
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