JS时间分片技术解决长任务导致的页面卡顿

JS时间分片技术是一种解决长任务导致页面卡顿的方法。在JavaScript执行事件循环时，长任务会耗费大量时间，导致页面失去响应，时间分片技术通过将长任务分解成小任务，分多个时间片执行，从而避免长任务的执行时间过长，保证页面的正常响应。以下是时间分片技术的完整攻略。

一、什么是时间分片

时间分片是JavaScript属性的一种实现，它允许将一个任务分解为多个时间片，多次执行，在多次执行之间可以允许浏览器执行其他任务。这种技术可以避免长时间运行的JS代码占用浏览器线程，引导更好的用户体验和良好的响应速度。浏览器通过使用时间分片技术来能够避免跳帧，减少页面意外的卡顿。

二、如何使用时间分片调度

时间分片调度由requestIdleCallback API和Web WorkersAPI两部分组成。

2.1 requestIdleCallback

requestIdleCallback API允许浏览器执行任务同时不阻塞主线程，它接受一个回调函数和一个选项对象作为参数，指示浏览器何时可以执行回调函数，举个例子：

requestIdleCallback(function (deadline) {
  while (deadline.timeRemaining() > 0 && doWork());
  if (hasMoreWork()) requestIdleCallback();
});

在上面的代码中，requestIdleCallback函数通过传递回调函数告诉浏览器什么时候可以执行代码。函数接受一个deadline参数，该参数包含了当前浏览器分配给这个回调函数的剩余时间。通过deadline.timeRemaining() API实现不断执行代码，同时保证不会超过浏览器分配的剩余时间。

2.2 Web Workers API

Web Workers API是一种允许JavaScript代码运行在后台线程中的技术。Web Workers API可以大大提高演示性能，让JavaScript代码可以在浏览器外部计算大量数据，而不会阻塞主线程。如下示例代码：

function runHeavyTask() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 使用Web Workers在后台计算
    const worker = new Worker('heavy-task.js');
    worker.postMessage('execute'); // 向worker发送消息
    worker.onmessage = function (e) {
      resolve(e.data);
    };
  });
}

在这段代码中，我们使用Web Workers运行重量级任务。我们将任务包装在Promise对象中，并返回这个对象给调用者。在Web Workers结束任务后，我们从Web Worker中接收到结果，并传回我们以Promise方式返回的结果。

三、如何解决页面卡顿

页面卡顿的根本原因是耗时长的任务占用浏览器线程，这就需要把耗时的任务切分成多个小任务，在多个时间片中执行。这可以由时间分片技术来完成。以下是两个具体的实例说明。

3.1 实例1 - 批量处理大量DOM元素

假设我们要选择DOM中id为“example”元素下的所有子元素，并对每个元素做相同的计算。在此期间，页面会因为处理大量的DOM元素而变得非常卡顿。

const elements = document.querySelectorAll('#example *');
for (const element of elements) {
  const result = expensiveCalculation(element);
  // 处理返回结果
}

在上面的示例代码中，我们使用了一个for循环迭代处理大量的DOM元素，此过程费时过长，会导致页面卡顿。我们可以使用requestIdleCallback API 将处理过程分解为多个时间片执行：

function handleWork() {
  const element = elements.shift();
  if (!element) {
    return; // finished
  }
  expensiveCalculation(element);
  // 处理返回结果
  requestIdleCallback(handleWork);
}

// Start the batch process
requestIdleCallback(handleWork);

在上述代码中，我们首先通过querySelectAll获取了所有的DOM元素，然后通过将处理细节封装在handleWork函数中，一个又一个地处理DOM元素。

3.2 实例2 - 加载大量数据

我们假定我们需要从服务器上请求一批数据，然后将结果呈现在页面中。在此过程中，加载大量数据将会导致页面卡顿，这就要用Web Workers来实现多线程下载，这样在主线程中就可以处理其他操作。

function fetchChunk(chunkIndex) {
  //从服务器上请求一个批次的数据
  return fetch(`data/data-${chunkIndex}.json`)
  .then(response => response.json());
}

function downloadChunks() {
  const chunksCount = 10;
  const promise = Promise.resolve();
  for (let chunkIndex = 0; chunkIndex < chunksCount; chunkIndex++) {
    promise = promise.then(() => {
      return fetchChunk(chunkIndex);
    }).then(data => {
      //处理返回的数据
    });
  }
  return promise;
}

在上述代码中，我们通过downloadChunks函数加载大量数据。该方法通过运行一个包含多个then方法的Promise链来实现这一点。每个then方法调用一个函数从服务器加载一批数据并处理返回结果。Promise链中的函数使用Web Workers执行数据下载和运算操作。这样，主线程就可以继续处理浏览器中的UI操作。

四、结论

使用时间分片技术可以充分利用浏览器的多线程特性，将长时间运行的任务拆分成多个小任务，从而避免了长时间运行的代码卡住浏览器线程，使得能够在多个时间片内运行，从而保证页面的响应速度。在实际的开发中，需要谨慎使用时间分片技术，避免使用频率过高而导致的性能消耗。