# IntersectionObserver
网页开发时,常常需要了解某个元素是否进入了“视口”(viewport),即用户能不能看到它。
![](http://www.ruanyifeng.com/blogimg/asset/2016/bg2016110201.gif)
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()`](https://developer.mozilla.org/en/docs/Web/API/Element/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,计算量很大,容易造成[性能问题](http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/09/web-page-performance-in-depth.html)。
[IntersectionObserver API](https://wicg.github.io/IntersectionObserver/),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 oberserver)。
## 简介
IntersectionObserver API 的用法,简单来说就是两行。
```javascript
var observer = new IntersectionObserver(callback, options);
observer.observe(target);
```
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)。
`IntersectionObserver()`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。
```javascript
// 开始观察
observer.observe(document.getElementById('example'));
// 停止观察
observer.unobserve(element);
// 关闭观察器
observer.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。
```javascript
observer.observe(elementA);
observer.observe(elementB);
```
注意,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。
## IntersectionObserver.observe()
IntersectionObserver 实例的`observe()`方法用来启动对一个 DOM 元素的观察。该方法接受两个参数:回调函数`callback`和配置对象`options`。
### 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`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)。
```javascript
var observer = new IntersectionObserver(
(entries, observer) => {
console.log(entries);
}
);
```
上面代码中,回调函数采用的是[箭头函数](http://es6.ruanyifeng.com/#docs/function#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`](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/IntersectionObserverEntry)对象(详见下文)。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。
```javascript
{
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`:容器元素的矩形区域的信息,`getBoundingClientRect()`方法的返回值,如果没有容器元素(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(或容器元素)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`
![](http://www.ruanyifeng.com/blogimg/asset/2016/bg2016110202.png)
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](http://jsbin.com/canuze/edit?js,console,output),演示`IntersectionObserverEntry`对象。注意,这个 Demo 只能在 Chrome 51+ 运行。
### 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。
**(1)threshold 属性**
`threshold`属性决定了什么时候触发回调函数,即元素进入视口(或者容器元素)多少比例时,执行回调函数。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。
如果`threshold`属性是0.5,当元素进入视口50%时,触发回调函数。如果值为`[0.3, 0.6]`,则当元素进入30%和60%是触发回调函数。
```javascript
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,上例的`[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。
![](http://www.ruanyifeng.com/blogimg/asset/2016/bg2016110202.gif)
**(2)root 属性,rootMargin 属性**
`IntersectionObserver`不仅可以观察元素相对于视口的可见性,还可以观察元素相对于其所在容器的可见性。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。注意,容器元素必须是目标元素的祖先节点。
```javascript
var opts = {
root: document.querySelector('.container'),
rootMargin: '0px 0px -200px 0px'
};
var observer = new IntersectionObserver(
callback,
opts
);
```
上面代码中,除了`root`属性,还有[`rootMargin`](https://wicg.github.io/IntersectionObserver/#dom-intersectionobserverinit-rootmargin)属性。该属性用来扩展或缩小`rootBounds`这个矩形的大小,从而影响`intersectionRect`交叉区域的大小。它的写法类似于 CSS 的`margin`属性,比如`0px 0px 0px 0px`,依次表示 top、right、bottom 和 left 四个方向的值。
上例的`0px 0px -200px 0px`,表示容器的下边缘向上收缩200像素,导致页面向下滚动时,目标元素的顶部进入可视区域200像素以后,才会触发回调函数。
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。
## 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。图像的 HTML 代码可以写成下面这样。
```html
```
上面代码中,图像默认显示一个占位符,`data-src`属性是惰性加载的真正图像。
```javascript
function query(selector) {
return Array.from(document.querySelectorAll(selector));
}
var observer = new IntersectionObserver(
function(entries) {
entries.forEach(function(entry) {
entry.target.src = entry.target.dataset.src;
observer.unobserve(entry.target);
});
}
);
query('.lazy-loaded').forEach(function (item) {
observer.observe(item);
});
```
上面代码中,只有图像开始可见时,才会加载真正的图像文件。
### 无限滚动
无限滚动(infinite scroll)指的是,随着网页滚动到底部,不断加载新的内容到页面,它的实现也很简单。
```javascript
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,最好像上例那样,页面底部有一个页尾栏(又称[sentinels](sentinels),上例是`.scrollerFooter`)。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。否则就需要每一次页面加入新内容时,都调用`observe()`方法,对新增内容的底部建立观察。
### 视频自动播放
下面是一个视频元素,希望它完全进入视口的时候自动播放,离开视口的时候自动暂停。
```html
```
下面是 JS 代码。
```javascript
let video = document.querySelector('video');
let isPaused = false;
let observer = new IntersectionObserver((entries, observer) => {
entries.forEach(entry => {
if (entry.intersectionRatio != 1 && !video.paused) {
video.pause();
isPaused = true;
} else if (isPaused) {
video.play();
isPaused=false;
}
});
}, {threshold: 1});
observer.observe(video);
```
上面代码中,`IntersectionObserver()`的第二个参数是配置对象,它的`threshold`属性等于`1`,即目标元素完全可见时触发回调函数。
## 参考链接
- [IntersectionObserver’s Coming into View](https://developers.google.com/web/updates/2016/04/intersectionobserver)
- [Intersection Observers Explained](https://github.com/WICG/IntersectionObserver/blob/gh-pages/explainer.md)
- [A Few Functional Uses for Intersection Observer to Know When an Element is in View](https://css-tricks.com/a-few-functional-uses-for-intersection-observer-to-know-when-an-element-is-in-view/), Preethi