网页元素相交监测：Intersection Observer API

提示

对于不支持某些新特性的浏览器，一般都可以通过profill进行兼容；https://polyfill.io/v3/

参考文档：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Intersection_Observer_API

API介绍

Intersection Observer API 提供了一种异步检测目标元素与祖先元素或 viewport 相交情况变化的方法。

过去，要检测一个元素是否可见或者两个元素是否相交并不容易，很多解决办法不可靠或性能很差。然而，随着互联网的发展，这种需求却与日俱增，比如，下面这些情况都需要用到相交检测：

图片懒加载——当图片滚动到可见时才进行加载
内容无限滚动——也就是用户滚动到接近内容底部时直接加载更多，而无需用户操作翻页，给用户一种网页可以无限滚动的错觉
检测广告的曝光情况——为了计算广告收益，需要知道广告元素的曝光情况
在用户看见某个区域时执行任务或播放动画

过去，相交检测通常要用到事件监听，并且需要频繁调用 Element.getBoundingClientRect() 方法以获取相关元素的边界信息。事件监听和调用 Element.getBoundingClientRect() 都是在主线程上运行，因此频繁触发、调用可能会造成性能问题。这种检测方法极其怪异且不优雅。

假如有一个无限滚动的网页，开发者使用了一个第三方库来管理整个页面的广告，又用了另外一个库来实现消息盒子和点赞，并且页面有很多动画（译注：动画往往意味着较高的性能消耗）。两个库都有自己的相交检测程序，都运行在主线程里，而网站的开发者对这些库的内部实现知之甚少，所以并未意识到有什么问题。但当用户滚动页面时，这些相交检测程序就会在页面滚动回调函数里不停触发调用，造成性能问题，体验效果让人失望。

Intersection Observer API 会注册一个回调函数，每当被监视的元素进入或者退出另外一个元素时 (或者 viewport )，或者两个元素的相交部分大小发生变化时，该回调方法会被触发执行。这样，我们网站的主线程不需要再为了监听元素相交而辛苦劳作，浏览器会自行优化元素相交管理。

注意 Intersection Observer API 无法提供重叠的像素个数或者具体哪个像素重叠，他的更常见的使用方式是——当两个元素相交比例在 N% 左右时，触发回调，以执行某些逻辑。

概念和用法

1.概念

Intersection Observer API 允许你配置一个回调函数，当以下情况发生时会被调用

每当目标 (target) 元素与设备视窗或者其他指定元素发生交集的时候执行。设备视窗或者其他元素我们称它为根元素或根 (root)。
Observer 第一次监听目标元素的时候

通常，您需要关注文档最接近的可滚动祖先元素的交集更改，如果元素不是可滚动元素的后代，则默认为设备视窗。如果要观察相对于根 (root) 元素的交集，请指定根 (root) 元素为null。

无论您是使用视口还是其他元素作为根，API 都以相同的方式工作，只要目标元素的可见性发生变化，就会执行您提供的回调函数，以便它与所需的交叉点交叉。

目标 (target) 元素与根 (root) 元素之间的交叉度是交叉比 (intersection ratio)。这是目标 (target) 元素相对于根 (root) 的交集百分比的表示，它的取值在 0.0 和 1.0 之间。

3.使用

建一个 IntersectionObserver 对象，并传入相应参数和回调用函数，该回调函数将会在目标 (target) 元素和根 (root) 元素的交集大小超过阈值 (threshold) 规定的大小时候被执行。

代码语言：javascript复制

let options = {
  root: document.querySelector('#scrollArea'),
  rootMargin: '0px',
  threshold: 1.0
}

let observer = new IntersectionObserver(callback, options);

阈值为 1.0 意味着目标元素完全出现在 root 选项指定的元素中可见时，回调函数将会被执行。

4.options

root，指定根 (root) 元素，用于检查目标的可见性。必须是目标元素的父级元素。如果未指定或者为null，则默认为浏览器视窗。
rootMargin，根 (root) 元素的外边距。类似于 CSS 中的 margin 属性，比如 "10px 20px 30px 40px" (top, right, bottom, left)。如果有指定 root 参数，则 rootMargin 也可以使用百分比来取值。该属性值是用作 root 元素和 target 发生交集时候的计算交集的区域范围，使用该属性可以控制 root 元素每一边的收缩或者扩张。默认值为 0。
threshold，可以是单一的 number 也可以是 number 数组，target 元素和 root 元素相交程度达到该值的时候 IntersectionObserver 注册的回调函数将会被执行。如果你只是想要探测当 target 元素的在 root 元素中的可见性超过 50% 的时候，你可以指定该属性值为 0.5。如果你想要 target 元素在 root 元素的可见程度每多 25% 就执行一次回调，那么你可以指定一个数组 [0, 0.25, 0.5, 0.75, 1]。默认值是 0 (意味着只要有一个 target 像素出现在 root 元素中，回调函数将会被执行)。该值为 1.0 含义是当 target 完全出现在 root 元素中时候回调才会被执行。

5.观察

创建一个 observer 后需要给定一个目标元素进行观察。可以同时观察多个目标，上滑、下滑都会触发回调。

代码语言：javascript复制

let target = document.querySelector('#listItem');
observer.observe(target);

每当目标满足该 IntersectionObserver 指定的 threshold 值，回调被调用。

只要目标满足为 IntersectionObserver 指定的阈值，就会调用回调。回调接收 IntersectionObserverEntry 对象和观察者的列表：

代码语言：javascript复制

let callback =(entries, observer) => {
  entries.forEach(entry => {
    // Each entry describes an intersection change for one observed target element:
    // entry.boundingClientRect
    // entry.intersectionRatio
    // entry.intersectionRect
    // entry.isIntersecting
    // entry.rootBounds
    // entry.target
    // entry.time
  });
};

注册的回调函数将会在主线程中被执行。所以该函数执行速度要尽可能的快。如果有一些耗时的操作需要执行，建议使用 Window.requestIdleCallback() 方法。

6.其他相关API

元素大小监测ResizeObserver：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/ResizeObserver
DOM变化监测MutationObserver：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/MutationObserver

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