[转]阮一峰-IntersectionObserver API 使用教程

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一直以来，检测元素的可视状态或者两个元素的相对可视状态都不是件容易事，毕竟大部分解决办法并非完全可靠，也极易拖慢整个网站的性能。然而，随着网页发展，对上述检测的需求也随之增加了。多种情况下都需要用到元素交集变化的信息，比如：

当页面滚动时，懒加载图片或其他内容。
实现“可无限滚动”网站，也就是当用户滚动网页时直接加载更多内容，无需翻页。
为计算广告收益，检测其广告元素的曝光情况。
根据用户是否已滚动到相应区域来灵活开始执行任务或动画。

上图的绿色方块不断滚动，顶部会提示它的可见性。

传统的实现方法是，监听到scroll事件后，调用目标元素（绿色方块）的getBoundingClientRect()方法，得到它对应于视口左上角的坐标，再判断是否在视口之内。这种方法的缺点是，由于scroll事件密集发生，不断调用getBoundingClientRect()来计算元素相对位置，会造成频繁的回流和重绘，而且Element.getBoundingClientRect()运行在主线程上，容易造成性能问题。

目前有一个新的 IntersectionObserver API，可以自动”观察”元素是否可见，Chrome 51+ 已经支持。由于可见（visible）的本质是，目标元素与视口产生一个交叉区，所以这个 API 叫做”交叉观察器”。

Intersection Observer API 会注册一个回调方法，每当期望被监视的元素进入或者退出另外一个元素的时候(或者浏览器的视口)该回调方法将会被执行，或者两个元素的交集部分大小发生变化的时候回调方法也会被执行。通过这种方式，网站将不需要为了监听两个元素的交集变化而在主线程里面做任何操作，并且浏览器可以帮助我们优化和管理两个元素的交集变化。

API

1	var io = new IntersectionObserver(callback, option);

上面代码中，IntersectionObserver 是浏览器原生提供的构造函数，接受两个参数，callback 是可见性变化时的回调函数，option 是配置对象（该参数可选）。

构造函数的返回值是一个观察器实例。实例的 observe 方法可以指定观察哪个 DOM 节点。

// 开始观察
io.observe(document.getElementById('example'));

// 停止观察
io.unobserve(element);

// 关闭观察器
io.disconnect();

上面代码中，observe 的参数是一个 DOM 节点对象。如果要观察多个节点，就要多次调用这个方法。

1 2	io.observe(elementA); io.observe(elementB);

callback 参数

目标元素的可见性变化时，就会调用观察器的回调函数 callback。

callback 一般会触发两次。一次是目标元素刚刚进入视口（开始可见），另一次是完全离开视口（开始不可见）。

var io = new IntersectionObserver(
  entries => {
    console.log(entries);
  }
);

上面代码中，回调函数采用的是箭头函数的写法。callback函数的参数（entries）是一个数组，每个成员都是一个IntersectionObserverEntry对象。举例来说，如果同时有两个被观察的对象的可见性发生变化，entries 数组就会有两个成员。

IntersectionObserverEntry 对象

IntersectionObserverEntry对象提供目标元素的信息，一共有六个属性。

{
    time: 3893.92,
    rootBounds: ClientRect {
        bottom: 920,
        height: 1024,
        left: 0,
        right: 1024,
        top: 0,
        width: 920
    },
    boundingClientRect: ClientRect {
        // ...
    },
    intersectionRect: ClientRect {
        // ...
    },
    intersectionRatio: 0.54,
    target: element
}

每个属性的含义如下。

time：可见性发生变化的时间，是一个高精度时间戳，单位为毫秒
target：被观察的目标元素，是一个 DOM 节点对象
rootBounds：根元素的矩形区域的信息，getBoundingClientRect()方法的返回值，如果没有根元素（即直接相对于视口滚动），则返回null
boundingClientRect：目标元素的矩形区域的信息
intersectionRect：目标元素与视口（或根元素）的交叉区域的信息
intersectionRatio：目标元素的可见比例，即intersectionRect占boundingClientRect的比例，完全可见时为1，完全不可见时小于等于0

上图中，灰色的水平方框代表视口，深红色的区域代表四个被观察的目标元素。它们各自的intersectionRatio图中都已经注明。

我写了一个 Demo，演示IntersectionObserverEntry对象。注意，这个 Demo 只能在 Chrome 51+ 运行。

实例：惰性加载（lazy load）

有时，我们希望某些静态资源（比如图片），只有用户向下滚动，它们进入视口时才加载，这样可以节省带宽，提高网页性能。这就叫做”惰性加载”。

有了 IntersectionObserver API，实现起来就很容易了。

function query(selector) {
  return Array.from(document.querySelectorAll(selector));
}

var observer = new IntersectionObserver(
  function(changes) {
    changes.forEach(function(change) {
      var container = change.target;
      var content = container.querySelector('template').content;
      container.appendChild(content);
      observer.unobserve(container);
    });
  }
);

query('.lazy-loaded').forEach(function (item) {
  observer.observe(item);
});

上面代码中，只有目标区域可见时，才会将模板内容插入真实 DOM，从而引发静态资源的加载。

实例：无限滚动

无限滚动（infinite scroll）的实现也很简单。

var intersectionObserver = new IntersectionObserver(
  function (entries) {
    // 如果不可见，就返回
    if (entries[0].intersectionRatio <= 0) return;
    loadItems(10);
    console.log('Loaded new items');
  });

// 开始观察
intersectionObserver.observe(
  document.querySelector('.scrollerFooter')
);

无限滚动时，最好在页面底部有一个页尾栏（又称sentinels）。一旦页尾栏可见，就表示用户到达了页面底部，从而加载新的条目放在页尾栏前面。这样做的好处是，不需要再一次调用observe()方法，现有的IntersectionObserver可以保持使用。

Option 对象

IntersectionObserver 构造函数的第二个参数是一个配置对象。它可以设置以下属性。

threshold 属性

threshold属性决定了什么时候触发回调函数。它是一个数组，每个成员都是一个门槛值，默认为[0]，即交叉比例（intersectionRatio）达到0时触发回调函数。

new IntersectionObserver(
    entries => {
        /* ... */ 
    }, {
        threshold: [0, 0.25, 0.5, 0.75, 1]
    }
);

用户可以自定义这个数组。比如，[0, 0.25, 0.5, 0.75, 1]就表示当目标元素 0%、25%、50%、75%、100% 可见时，会触发回调函数。

root 属性，rootMargin 属性

很多时候，目标元素不仅会随着窗口滚动，还会在容器里面滚动（比如在iframe窗口里滚动）。容器内滚动也会影响目标元素的可见性，参见本文开始时的那张示意图。

IntersectionObserver API 支持容器内滚动。root属性指定目标元素所在的容器节点（即根元素）。注意，容器元素必须是目标元素的祖先节点。

var opts = {
    root: document.querySelector('.container'),
    rootMargin: "500px 0px"
};

var observer = new IntersectionObserver(
    callback,
    opts
);

上面代码中，除了 root 属性，还有rootMargin属性。后者定义根元素的 margin，用来扩展或缩小 rootBounds 这个矩形的大小，从而影响 intersectionRect 交叉区域的大小。它使用CSS的定义方法，比如10px 20px 30px 40px，表示 top、right、bottom 和 left 四个方向的值。

这样设置以后，不管是窗口滚动或者容器内滚动，只要目标元素可见性变化，都会触发观察器。

注意点

IntersectionObserver API 是异步的，不随着目标元素的滚动同步触发。

规格写明，IntersectionObserver的实现，应该采用requestIdleCallback()，即只有线程空闲下来，才会执行观察器。这意味着，这个观察器的优先级非常低，只在其他任务执行完，浏览器有了空闲才会执行。

兼容性

Chrome 51+（发布于 2016-05-25）
Android 5+ （Chrome 56 发布于 2017-02-06）
Edge 15 （2017-04-11）
iOS 不支持

WICG 提供了一个 Polyfill。

参考

图片懒加载的几种实现方式

MDN