交叉观察器IntersectionObserver API
lqadam 2018-06-12
(转自http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/11/intersectionobserver_api.html)
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。
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，计算量很大，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"。
一、API
它的用法非常简单。
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。
io.observe(elementA); io.observe(elementB);
二、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。
三、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nullboundingClientRect：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。
四、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。
五、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。
六、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。
6.1 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。
6.2 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。
七、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。
八、参考链接
（完）
