IntersectionObserver介绍

写在前面

在移动端，有个很重要的概念，叫做懒加载，适用于一些图片资源特别多，ajax数据特别多的页面中，经常会有动态加载数据的场景中，这个时候，我们通常是使用监听scroll或者使用setInterval来判断，元素是否进入视图，其中scroll由于其特别大的计算量，会有性能问题，而setInterval由于其有间歇期，也会出现体验问题。

1. 关于IntersectionObserver

浏览器的开发商，估计也发现了这个问题，所以在2016年初，chrome51率先提供了一个新的API，就是IntersectionObserver，它可以用来监听元素是否进入了设备的可视区域之内，而不需要频繁的计算来做这个判断。

毕竟是一个新兴的API，所以浏览器的支持性并不好，这里可以看看当前浏览器对于IntersectionObserver的支持性：IntersectionObserver-canuse

Alt text

虽然当前受限于浏览器的支持性，该方法还不能用于生产环境中，但却不影响我们去先了解一下这个令人兴奋的API，所以在接下来的文章中，就先来一步步的看看，为我们带来了哪些好处吧。

2. API简介

该API的调用非常简单：

123456789var observer = new IntersectionObserver(callback,options);

IntersectionObserver支持两个参数：

3. callback是当被监听元素的可见性变化时，触发的回调函数

4. options是一个配置参数，可选，有默认的属性值

接下来，就看一个官方的示例代码：

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354//初始化一个实例
var observer = new IntersectionObserver(changes => {
    for (const change of changes) {
        console.log(change.time);
        // Timestamp when the change occurred
        // 当可视状态变化时，状态发送改变的时间戳
        // 对比时间为，实例化的时间，
        // 比如，值为1000时，表示在IntersectionObserver实例化的1秒钟之后，触发该元素的可视性变化

        console.log(change.rootBounds);
        // Unclipped area of root
        // 根元素的矩形区域信息，即为getBoundingClientRect方法返回的值

        console.log(change.boundingClientRect);
        // target.boundingClientRect()
        // 目标元素的矩形区域的信息

        console.log(change.intersectionRect);
        // boundingClientRect, clipped by its containing block ancestors,
        // and intersected with rootBounds
        // 目标元素与视口（或根元素）的交叉区域的信息

        console.log(change.intersectionRatio);
        // Ratio of intersectionRect area to boundingClientRect area
        // 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

        console.log(change.target);
        // the Element target
        // 被观察的目标元素，是一个 DOM 节点对象
        // 当前可视区域正在变化的元素

    }
}, {});

// Watch for intersection events on a specific target Element.
// 对元素target添加监听，当target元素变化时，就会触发上述的回调
observer.observe(target);

// Stop watching for intersection events on a specific target Element.
// 移除一个监听，移除之后，target元素的可视区域变化，将不再触发前面的回调函数
observer.unobserve(target);

// Stop observing threshold events on all target elements.
// 停止所有的监听
observer.disconnect();

详情请参考：IntersectionObserver

俗话说，纸上得来终觉浅，还是看个小示例吧：第一场实战演练

3. callback和options

在IntersectionObserver这个方法中，最重要的一个参数就是callback参数，如前面的示例中看到的，那么我们后面再来说另外一个参数，options吧。

现在就先来看一下options的参数：

options是可以选择设置的，即便我们不设置该参数，也会有一个默认的属性，这个默认的属性，就定义在了IntersectionObserver的原型链中，那么接下来看看有哪些默认的属性和方法：

12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637disconnect()
// function，没有参数。
// 停止实例的继续监听，在前面的callback回调函数中，已经有看到了

observe(target)
// function，传入一个参数，原生的DOM对象，一个将要被监听的DOM元素
// 添加一个监听元素，

root
// DOM元素，但默认值为null，也就是视口区域
// 表示监听的可视区域为整个视口，也就是浏览器的可视区域
// 如果设置了DOM元素，那么视口就变为该元素（即，就算元素在屏幕的可视区域，但是不在该DOM元素的可视区域，仍然不会触发可视性变化）

rootMargin
// 类似于css的margin属性，可以设置四个属性。
// 该属性默认值为0px 0px 0px 0px，如果设置之后，会影响触发回调的时间

takeRecords
// 该属性，目前没有找到是干嘛的，返回一个数组，而且一直为空数组

thresholds
// Array
// 默认值为[0]，
// 当元素的进入可视区域的百分比达到这个参数的设置值得时候
// 就会触发IntersectionObserver实例中的callback的回调函数
// 具体后面再看啦

unobserve(target)
// 解除target的元素的绑定

其中，root，rootMargin，thresholds这三者是属性，说到这里，就是想引入前面调用的时候的options的取值。在IntersectionObserver的第二个参数options中，可以通过设置这三个属性，来改变IntersectionObserver实例的一些表现。

接下来我们就一个个的看一下它们的具体效果。

3.1 root参数

根元素，可视性以哪个root元素，作为参考系，如果不设置，那么可视区域，就是整个视图的区域，那么只要元素在该区域可视之后，就可以触发监听的回调函数。

俗话再说，事实胜于雄辩，再来实战吧：

第二场实战演练（root设置为一个DIV）

第二场实战中，设置root为一个DIV元素，并添加了两个被监听的元素，其中，root内部的元素，可视性变化的时候，会触发callback，而root外部的元素，即便是一直在可视区域，也不会出现触发可视性的变化，这就是root的效果。

再做一个对比，如果不设置的时候：

第三场实战演练（root为默认值）

root参与设置监听的区域，就比如上面的两个示例，如果给root设置了为一个DIV，那么所有被监听的目标元素，只有那些root元素的子元素，当其可见性变化时，才会触发该实例的回调函数。在该root元素之外的目标元素，可见性变化时，是无法被监听到的。

并且，还有一个问题，如果root设置为一个DIV，而这个DIV的高度，是高于设备的可视区域的，那么当滚动这个区域时，元素在没有还没有进入设备的可视区域的时候，已经进入了root的可视区域了，那么依然也会触发可视性改变的回调函数，在本小节上面的两个示例中，都可以测试出该种状态。

3.2 rootMargin属性

关于这个属性，我们可以理解为更精确的配置参数，它是设置在root元素上的一个margin属性，其使用方法与CSS中的margin属性是完全相同的，虽然这个命名为rootMargin，也是设置在root属性上的，但真正起作用是作用在元素上的

如下图所示： Alt text

如图，root元素就是图中的黑色区域，给它设置一个rootMargin：10px的属性，就是如图中，黑色区域，和边框之间的间隔区域。

假设现在监听元素ele（假设为上图中，红色元素区域）的可视性变化，那么如果我们不设置rootMargin的话，只有当ele元素，进入图中黑色区域的时候，其可视性才会改变，而这里，我们设置了rootMagrin的值，如图所示，当ele进入到边框内部，还没有进入到黑色区域时，就可以触发可视性变化的。

或者也可以这样理解，root元素，多了一个margin属性，如果没有这个margin属性，ele元素只有与root元素开始交叉时才会触发可视性的变化，而这个rootMargin属性的话，就是当ele元素与root元素的外边距交叉时，就会触发ele元素的可视性变化。

那么rootMagrin的好处在哪里呢？可以理解为，懒加载的预加载，比如图片的懒加载，不是等图片元素进入可视区域之后，才去加载，而是检测到，离进入可视区域，在一定范围内部的时候，就提前加载（叫做预加载吧），这样，当真的进入视图之内，说不定已经加载好了，可以大大的提升整个产品的体验。

第四场实战演练

虽然说，rootMargin的设置方法，与CSS中的margin属性设置方法完全相同，但是其设置的值，却不完全相同，比如，rootMargin属性就不能支持“em”,“rem”等单位的设置。所以设置时，尽量使用一些基本的单位，比如“px”,”%“等。

3.3：threshold属性

在前面的示例中，每个元素只有在刚出现和刚离开的时候（change.intersectionRatio=0的变化时），才会触发可视性的变化，如果只是这样的话，那该方法就显得过于死板了，一点都不灵活。

所以，在初始化设置参数时，还可以传入一个threshold的参数，用来设置当change.intersectionRatio属性，达到指定值时，也会触发回调函数。

threshold的默认值是:[0]，即只有在开始进入，或者是完全离开视图区域时，才会触发。

这里有个很疑问的地方，为何在实例属性中，是thresholds的属性，而在设置时，却是设置threshold的值呢，比如设置和读取：

12345678910111213141516var observer = new IntersectionObserver(_observer, {
    root : $(“#containter”)[0],
    threshold:[0,0.25,0.5,0.75]
    //设置时，不是个复数
});

//查看实例属性时，却是复数。
observer.thresholds

继续看DEMO吧：第五场实战演练（threshold属性）

注意：虽然，上述的三个属性，都是属于实例中的属性，但是这三个属性，只是可读的，当实例化之后，这三个属性就是不可更改的。有兴趣的可以自己试试。

3.4 回调函数

前面把options的参数，介绍了一下，接下来再来看看callback能为我们提供些什么信息吧。

可以看第二小节中的示例代码，可以看到，在callback中，是传入一个数组，数组中的每一个元素，都代表一个可视性变化的DOM元素，它包含该元素的一些基本信息和变化的信息。

看如下的代码：

12345678910111213141516171819//初始化一个实例
var observer = new IntersectionObserver(changes => {
    for (const change of changes) {
        console.log(change.time);
        console.log(change.rootBounds);
        console.log(change.boundingClientRect);
        console.log(change.intersectionRect);
        console.log(change.intersectionRatio);
        console.log(change.target);
    }
}, {});

参数的含义，在本篇开头的地方，示例也在前面引入过来，这里继续引入前面的一个示例吧：再看第一场实战演练。

其中，有三个参数是用来获取位置信息的，rootBounds（root元素的位置信息），boundingClientRect（target元素的位置信息），intersectionRect（进入交叉显示区域的位置信息，与intersectionRatio属性有关）。如果要更好的理解，需要看一下前面的示例，在控制台对比这三个数据，才能更好的理解。

4. 其他

前面我们说的都是一些基础的元素，基础的属性，那么如果设置了position，margin，display，visibility，clip等属性呢？对于元素的可视性，会有什么影响吗？

这个希望有兴趣了解的，可以自己去尝试一把，来一次实战如何？

IntersectionObserver实例是一个异步的实例，它只有在浏览器空闲的状态下才会触发，如果浏览器当前的事件队列中，有一系列的回调函数正在等待处理，该方法是不会被执行到的，只有当浏览器的事件队列为空，浏览器在空闲的时候，才会执行该方法。

就异步的处理方式来看，该API与requestIdleCallback的API，效果是一样的，都是在浏览器空闲的时候，才会被执行，他们与计时器的原理是不一样的，计时器的原理是在指定的时间之后，就把处理函数直接推入到执行队列中去，而这两个方法，就算已经被触发了（或者说，调用过来，依然不会出现在函数执行队列中）。

这是浏览器的一个优化，考虑用户体验的同时，也在考虑浏览器的性能消耗。

5. 应用

1. 预加载（滚动加载，无限加载）
2. 懒加载（图片后加载）
3. TAB滚动跟随

暂时能想到的应用场景，就是上面提到的这些个场景

关于这些应用的实战，就靠你啦，去实战一下吧。

6. 总结

在当前判断可视性的方法，基本就是监听scroll事件，或者是计时器循环判断来做这个判断，但是由于其高频的计算频率，会导致浏览器性能的损失，尤其是，如果一个同一个页面中，有多个地方，需要这样的判断，那么就需要绑定多个scroll事件，或者有多个计时器在轮询的话，那么对性能的损失就更为客观了。

虽然现在的浏览器性能一直在增强，但是也有更多的消耗性能的比较炫的技术在产生，它们依然在占据着浏览器的大量的计算内存，所以，尽量在可以节省性能的时候，就节省一下性能吧。

而该方法给我们提供了一个更简单直接，性能更好的解决方案，希望以后的浏览器，可以越来越广泛的支持吧。