许多网站和应用都需要执行大量脚本。JavaScript 通常需要尽快运行,但同时您也不希望它妨碍用户。如果您在用户滚动网页时发送分析数据,或者在用户点按按钮时向 DOM 附加元素,您的 Web 应用可能会变得无响应,从而导致用户体验不佳。

好消息是,现在有一个 API 可以提供帮助:requestIdleCallback
。采用 requestAnimationFrame
后,我们能够正确调度动画并最大限度地提高达到 60fps 的几率,而 requestIdleCallback
也会在帧结束时有空闲时间或用户处于非活动状态时调度工作。这意味着,您有机会在不妨碍用户的情况下完成工作。该功能从 Chrome 47 开始提供,因此您可以立即使用 Chrome Canary 试用该功能!这项功能目前处于实验阶段,规范仍处于动态变化中,因此未来可能会发生变化。
为什么我应使用 requestIdleCallback?
自行安排非必需工作非常困难。由于在 requestAnimationFrame
回调执行后,还需要运行样式计算、布局、绘制和其他浏览器内部工作,因此无法准确确定剩余的帧时间。自家开发的解决方案无法解决这些问题。为了确保用户未以某种方式进行互动,您还需要将监听器附加到每种互动事件(scroll
、touch
、click
),即使您不需要它们来实现功能,也只需这样做,即可绝对确定用户未进行互动。另一方面,浏览器确切知道帧结束时有多少时间可用,以及用户是否正在互动,因此通过 requestIdleCallback
,我们获得了一个 API,可让我们以尽可能高效的方式利用任何空闲时间。
我们来详细了解一下,看看如何使用它。
检查 requestIdleCallback
requestIdleCallback
目前处于早期阶段,因此在使用之前,您应先检查它是否可用:
if ('requestIdleCallback' in window) { // Use requestIdleCallback to schedule work. } else { // Do what you’d do today. }
您还可以对其行为进行修补,这需要回退到 setTimeout
:
window.requestIdleCallback = window.requestIdleCallback || function (cb) { var start = Date.now(); return setTimeout(function () { cb({ didTimeout: false, timeRemaining: function () { return Math.max(0, 50 - (Date.now() - start)); } }); }, 1); } window.cancelIdleCallback = window.cancelIdleCallback || function (id) { clearTimeout(id); }
使用 setTimeout
不太理想,因为它不像 requestIdleCallback
那样知道空闲时间,但由于在 requestIdleCallback
不可用时,您会直接调用函数,因此以这种方式进行模拟不会带来任何不利影响。有了这个补丁,如果 requestIdleCallback
可用,您的调用将静默重定向,这非常棒。
不过,目前假设它存在。
使用 requestIdleCallback
调用 requestIdleCallback
与调用 requestAnimationFrame
非常相似,因为它将回调函数作为第一个参数:
requestIdleCallback(myNonEssentialWork);
调用 myNonEssentialWork
时,系统会向其提供一个 deadline
对象,其中包含一个函数,该函数会返回一个数字,表示工作剩余时间:
function myNonEssentialWork (deadline) { while (deadline.timeRemaining() > 0) doWorkIfNeeded(); }
您可以调用 timeRemaining
函数来获取最新值。当 timeRemaining()
返回零时,如果您还有其他工作要做,可以安排另一个 requestIdleCallback
:
function myNonEssentialWork (deadline) { while (deadline.timeRemaining() > 0 && tasks.length > 0) doWorkIfNeeded(); if (tasks.length > 0) requestIdleCallback(myNonEssentialWork); }
保证调用您的函数
如果工作非常繁忙,您会怎么做?您可能会担心系统永远不会调用回调。虽然 requestIdleCallback
与 requestAnimationFrame
相似,但它也不同,因为它接受一个可选的第二个参数:一个具有超时属性的 options 对象。如果设置了此超时,浏览器必须在该超时(以毫秒为单位)结束之前执行回调:
// Wait at most two seconds before processing events. requestIdleCallback(processPendingAnalyticsEvents, { timeout: 2000 });
如果回调因超时而被执行,您会注意到以下两点:
timeRemaining()
将返回零。deadline
对象的didTimeout
属性将为 true。
如果您发现 didTimeout
为 true,则可能只需要运行作业即可:
function myNonEssentialWork (deadline) { // Use any remaining time, or, if timed out, just run through the tasks. while ((deadline.timeRemaining() > 0 || deadline.didTimeout) && tasks.length > 0) doWorkIfNeeded(); if (tasks.length > 0) requestIdleCallback(myNonEssentialWork); }
由于此超时可能会给用户造成干扰(工作可能会导致应用无响应或卡顿),因此请谨慎设置此参数。请尽可能让浏览器决定何时调用回调。
使用 requestIdleCallback 发送分析数据
我们来看看如何使用 requestIdleCallback
发送分析数据。在本例中,我们可能需要跟踪某个事件,例如点按导航菜单。不过,由于这些元素通常会以动画形式显示在屏幕上,因此我们希望避免立即将此事件发送到 Google Analytics。我们将创建要发送的事件数组,并请求在未来某个时间点发送这些事件:
var eventsToSend = []; function onNavOpenClick () { // Animate the menu. menu.classList.add('open'); // Store the event for later. eventsToSend.push( { category: 'button', action: 'click', label: 'nav', value: 'open' }); schedulePendingEvents(); }
现在,我们需要使用 requestIdleCallback
处理所有待处理事件:
function schedulePendingEvents() { // Only schedule the rIC if one has not already been set. if (isRequestIdleCallbackScheduled) return; isRequestIdleCallbackScheduled = true; if ('requestIdleCallback' in window) { // Wait at most two seconds before processing events. requestIdleCallback(processPendingAnalyticsEvents, { timeout: 2000 }); } else { processPendingAnalyticsEvents(); } }
您可以看到,我将超时设置为 2 秒,但此值取决于您的应用。对于分析数据,使用超时设置是有意义的,这样可以确保数据在合理的时间范围内(而非仅在未来某个时间点)报告。
最后,我们需要编写 requestIdleCallback
将要执行的函数。
function processPendingAnalyticsEvents (deadline) { // Reset the boolean so future rICs can be set. isRequestIdleCallbackScheduled = false; // If there is no deadline, just run as long as necessary. // This will be the case if requestIdleCallback doesn’t exist. if (typeof deadline === 'undefined') deadline = { timeRemaining: function () { return Number.MAX_VALUE } }; // Go for as long as there is time remaining and work to do. while (deadline.timeRemaining() > 0 && eventsToSend.length > 0) { var evt = eventsToSend.pop(); ga('send', 'event', evt.category, evt.action, evt.label, evt.value); } // Check if there are more events still to send. if (eventsToSend.length > 0) schedulePendingEvents(); }
在此示例中,我假设如果 requestIdleCallback
不存在,则应立即发送分析数据。不过,在正式版应用中,最好通过超时延迟发送,以确保其不会与任何互动冲突并导致卡顿。
使用 requestIdleCallback 进行 DOM 更改
requestIdleCallback
真正有助于提升性能的另一种情况是,您需要进行非必需的 DOM 更改,例如向不断增长的延迟加载列表的末尾添加项。我们来看看 requestIdleCallback
实际上是如何适应典型框架的。

浏览器可能会太忙而无法在给定帧中运行任何回调,因此您不应期望在帧结束时有任何空闲时间来执行任何其他工作。这与 setImmediate
等每帧运行的代码不同。
如果回调在帧结束时触发,则会安排在当前帧提交后运行,这意味着样式更改已应用,并且重要的是,布局已计算。如果我们在空闲回调中进行 DOM 更改,这些布局计算将失效。如果下一个帧中有任何类型的布局读取(例如 getBoundingClientRect
、clientWidth
等),浏览器将不得不执行强制同步布局,这可能会成为性能瓶颈。
不触发空闲回调中的 DOM 更改的另一个原因是,更改 DOM 的时间影响不可预测,因此我们很容易超出浏览器提供的截止期限。
最佳实践是仅在 requestAnimationFrame
回调中进行 DOM 更改,因为浏览器会根据此类工作进行调度。这意味着,我们的代码需要使用文档 fragment,然后将其附加到下一个 requestAnimationFrame
回调中。如果您使用的是 VDOM 库,则可以使用 requestIdleCallback
进行更改,但应在下一个 requestAnimationFrame
回调(而非空闲回调)中应用 DOM 补丁。
有了这些了解,我们来看看代码:
function processPendingElements (deadline) { // If there is no deadline, just run as long as necessary. if (typeof deadline === 'undefined') deadline = { timeRemaining: function () { return Number.MAX_VALUE } }; if (!documentFragment) documentFragment = document.createDocumentFragment(); // Go for as long as there is time remaining and work to do. while (deadline.timeRemaining() > 0 && elementsToAdd.length > 0) { // Create the element. var elToAdd = elementsToAdd.pop(); var el = document.createElement(elToAdd.tag); el.textContent = elToAdd.content; // Add it to the fragment. documentFragment.appendChild(el); // Don't append to the document immediately, wait for the next // requestAnimationFrame callback. scheduleVisualUpdateIfNeeded(); } // Check if there are more events still to send. if (elementsToAdd.length > 0) scheduleElementCreation(); }
在这里,我创建了元素并使用 textContent
属性对其进行填充,但您的元素创建代码可能会更复杂!创建元素后,系统会调用 scheduleVisualUpdateIfNeeded
,这会设置一个 requestAnimationFrame
回调,该回调会将文档 fragment 附加到正文:
function scheduleVisualUpdateIfNeeded() { if (isVisualUpdateScheduled) return; isVisualUpdateScheduled = true; requestAnimationFrame(appendDocumentFragment); } function appendDocumentFragment() { // Append the fragment and reset. document.body.appendChild(documentFragment); documentFragment = null; }
如果一切顺利,现在在将项附加到 DOM 时,卡顿现象会明显减少。非常好!
常见问题解答
- 是否有 polyfill? 很抱歉,无法实现。不过,如果您想实现对
setTimeout
的透明重定向,可以使用 shim。之所以创建此 API,是因为它填补了 Web 平台上的一个非常现实的空白。很难推断是否缺少活动,但没有 JavaScript API 可用于确定帧结束时的空闲时间,因此您只能做出猜测。setTimeout
、setInterval
或setImmediate
等 API 可用于安排工作,但它们不会像requestIdleCallback
那样设定时间以避免用户互动。 - 如果我错过了截止日期,会怎么样? 如果
timeRemaining()
返回零,但您选择运行更长时间,则可以放心地执行此操作,而不必担心浏览器会停止您的工作。不过,浏览器会为您提供截止期限,以便您尽量确保用户获得顺畅的体验,因此除非有充分的理由,否则您应始终遵守截止期限。 timeRemaining()
是否有返回的最大值? 是的,目前为 50 毫秒。在尝试保持应用响应速度时,对用户互动的所有响应都应控制在 100 毫秒内。在大多数情况下,如果用户进行互动,50 毫秒的时间窗口应足以完成空闲回调,并让浏览器响应用户的互动。您可能会连续安排多个空闲回调(如果浏览器确定有足够的时间运行这些回调)。- 在 requestIdleCallback 中,有没有任何类型的工作不应执行? 理想情况下,您应将工作拆分成具有相对可预测特征的小块(微任务)。例如,更改 DOM 的执行时间将是不可预测的,因为它会触发样式计算、布局、绘制和合成。因此,您应仅按照上述建议在
requestAnimationFrame
回调中进行 DOM 更改。另一个需要注意的事项是解析(或拒绝)Promise,因为回调会在空闲回调完成后立即执行,即使没有剩余时间也是如此。 - 帧结束时是否始终会收到
requestIdleCallback
? 不一定。每当帧结束时或用户处于非活跃状态时,浏览器都会安排回调。您不应期望系统按帧调用回调,如果您需要回调在给定时间范围内运行,则应使用超时功能。 - 我可以有多个
requestIdleCallback
回调吗? 可以,就像您可以有多个requestAnimationFrame
回调一样。不过,值得注意的是,如果第一个回调在其回调期间用尽了剩余时间,则任何其他回调都将没有时间可用。然后,其他回调必须等到浏览器下次空闲时才能运行。根据您要完成的工作,最好使用单个空闲回调并在其中划分工作。或者,您也可以使用超时功能,确保没有回调因时间不足而被饿死。 - 如果我在一个空闲回调中设置了另一个空闲回调,会出现什么情况? 系统会安排尽快运行新的空闲回调,从下一个帧(而不是当前帧)开始。
闲置模式开启!
requestIdleCallback
是一种非常棒的方法,可确保您可以运行代码,但不会妨碍用户。它简单易用且非常灵活。不过,这项功能仍处于起步阶段,规范尚未完全确定,因此我们欢迎您提供任何反馈。
请在 Chrome Canary 中试用该功能,并在您的项目中试用,然后告诉我们您的使用体验!