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用途

可视区域即我们浏览网页的设备肉眼可见的区域，如下图

在日常开发中，我们经常需要判断目标元素是否在视窗之内或者和视窗的距离小于一个值（例如 100 px），从而实现一些常用的功能，例如：

• 图片的懒加载
• 列表的无限滚动
• 计算广告元素的曝光情况
• 可点击链接的预加载

实现方式

判断一个元素是否在可视区域，我们常用的有三种办法：

• offsetTop、scrollTop
• getBoundingClientRect
• Intersection Observer

offsetTop、scrollTop

offsetTop，元素的上外边框至包含元素的上内边框之间的像素距离，其他offset属性如下图所示：

下面再来了解下clientWidth、clientHeight：

• clientWidth：元素内容区宽度加上左右内边距宽度，即clientWidth = content + padding
• clientHeight：元素内容区高度加上上下内边距高度，即clientHeight = content + padding

这里可以看到client元素都不包括外边距

最后，关于scroll系列的属性如下：

• scrollWidth 和 scrollHeight 主要用于确定元素内容的实际大小
• scrollLeft 和 scrollTop 属性既可以确定元素当前滚动的状态，也可以设置元素的滚动位置
• 垂直滚动 scrollTop > 0水平滚动 scrollLeft > 0
• 将元素的 scrollLeft 和 scrollTop 设置为 0，可以重置元素的滚动位置

注意

• 上述属性都是只读的，每次访问都要重新开始

下面再看看如何实现判断：

公式如下：

el.offsetTop - document.documentElement.scrollTop <= viewPortHeight

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代码实现：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!function isInViewPortOfOne (el) {
    // viewPortHeight 兼容所有浏览器写法
    const viewPortHeight = window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight || document.body.clientHeight 
    const offsetTop = el.offsetTop
    const scrollTop = document.documentElement.scrollTop
    const top = offsetTop - scrollTop
    return top <= viewPortHeight
}

getBoundingClientRect

rectObject.top：元素上边到视窗上边的距离;
rectObject.right：元素右边到视窗左边的距离;
rectObject.bottom：元素下边到视窗上边的距离;
rectObject.left：元素左边到视窗左边的距离;
rectObject.width：是元素自身的宽度
rectObject.height是元素自身的高度

getBoundingClientRect()获取元素位置，这个方法没有参数

getBoundingClientRect用于获得页面中某个元素的左，上，右和下分别相对浏览器视窗的位置。
getBoundingClientRect是DOM元素到浏览器可视范围的距离（不包含文档卷起的部分）。
该函数返回一个Object对象，该对象有6个属性：top,lef,right,bottom,width,height；

• width、height是元素自身的宽高
• right是指元素右边界距窗口最左边的距离，bottom是指元素下边界距窗口最上面的距离

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!document.body.getBoundingClientRect().width

返回值是一个 DOMRect对象，拥有left, top, right, bottom, x, y, width, 和 height属性

const target = document.querySelector('.target');
const clientRect = target.getBoundingClientRect();
console.log(clientRect);

// {
//   bottom: 556.21875,
//   height: 393.59375,
//   left: 333,
//   right: 1017,
//   top: 162.625,
//   width: 684
// }

属性对应的关系图如下所示：

当页面发生滚动的时候，top与left属性值都会随之改变

如果一个元素在视窗之内的话，那么它一定满足下面四个条件：

• top 大于等于 0
• left 大于等于 0
• bottom 小于等于视窗高度
• right 小于等于视窗宽度

实现代码如下：

function isInViewPort(element) {
  const viewWidth = window.innerWidth || document.documentElement.clientWidth;
  const viewHeight = window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight;
  const {
    top,
    right,
    bottom,
    left,
  } = element.getBoundingClientRect();

  return (
    top >= 0 &&
    left >= 0 &&
    right <= viewWidth &&
    bottom <= viewHeight
  );
}

Intersection Observer

Interp ObserverAPI是什么

我们需要观察的元素被称为 目标元素(target)，设备视窗或者其他指定的元素视口的边界框我们称它为 根元素(root)，或者简称为 根 。

Interp Observer API 翻译过来叫做 “交叉观察器”，因为判断元素是否可见（通常情况下）的本质就是判断目标元素和根元素是不是产生了 交叉区域 。

为什么是通常情况下，因为当我们 css 设置了 opacity: 0，visibility: hidden 或者 用其他的元素覆盖目标元素 的时候，对于视图来说是不可见的，但对于交叉观察器来说是可见的。这里可能有点抽象，大家只需记住，交叉观察器只关心 目标元素 和 根元素 是否有 交叉区域， 而不管视觉上能不能看见这个元素。当然如果设置了 display：none，那么交叉观察器就不会生效了，其实也很好理解，因为元素已经不存在了，那么也就监测不到了。

一句话总结：Interp 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。 — MDN

现在不懂没关系，咱们接着往下看，看完自然就明白了。

Interp Observer API 怎么玩

生成观察器

// 调用构造函数 InterpObserver 生成观察器
const myObserver = new InterpObserver(callback, options);  

首先调用浏览器原生构造函数 InterpObserver ，构造函数的返回值是一个 观察器实例 。

构造函数 InterpObserver 接收两个参数

• callback： 可见性发生变化时触发的回调函数
• options： 配置对象（可选，不传时会使用默认配置）

使用步骤主要分为两步：创建观察者和传入被观察者

构造函数接收的参数 options

为了方便理解，我们先看第二个参数 options 。一个可以用来配置观察器实例的对象，那么这个配置对象都包含哪些属性呢？

• root： 设置目标元素的根元素，也就是我们用来判断元素是否可见的区域，必须是目标元素的父级元素，如果不指定的话，则使用浏览器视窗，也就是 document。
• rootMargin： 一个在计算交叉值时添加至根的边界中的一组偏移量，类型为字符串 (string) ，可以有效的缩小或扩大根的判定范围从而满足计算需要。语法大致和CSS 中 margin 属性等同，默认值 “0px 0px 0px 0px” ，如果有指定 root 参数，则 rootMargin 也可以使用百分比来取值。
• threshold： 介于 0 和 1 之间的数字，指示触发前应可见的百分比。也可以是一个数字数组，以创建多个触发点，也被称之为 阈值。如果构造器未传入值, 则默认值为 0 。
• trackVisibility： 一个布尔值，指示当前观察器是否将跟踪目标可见性的更改，默认为 false ，注意，此处的可见性并非指目标元素和根元素是否相交，而是指视图上是否可见，这个我们之前就已经分析过了，如果此值设置为 false 或不设置，那么回调函数参数中 InterpObserverEntry 的 isVisible 属性将永远返回 false 。
• delay： 一个数字，也就是回调函数执行的延迟时间（毫秒）。如果 trackVisibility 设置为 true，则此值必须至少设置为 100 ，否则会报错（但是这里我也只是亲测出来的，并不知道为什么会设计成这样，如果有大佬了解请指教一下）。

创建观察者

const options = {
  // 表示重叠面积占被观察者的比例，从 0 - 1 取值，
  // 1 表示完全被包含
  threshold: 1.0, 
  root:document.querySelector('#scrollArea') // 必须是目标元素的父级元素
};

const callback = (entries, observer) => { ....}

const observer = new IntersectionObserver(callback, options);

通过new IntersectionObserver创建了观察者 observer，传入的参数 callback 在重叠比例超过 threshold 时会被执行`

关于callback回调函数常用属性如下：

// 上段代码中被省略的 callback
const callback = function(entries, observer) { 
    entries.forEach(entry => {
        entry.time;               // 触发的时间
        entry.rootBounds;         // 根元素的位置矩形，这种情况下为视窗位置
        entry.boundingClientRect; // 被观察者的位置举行
        entry.intersectionRect;   // 重叠区域的位置矩形
        entry.intersectionRatio;  // 重叠区域占被观察者面积的比例（被观察者不是矩形时也按照矩形计算）
        entry.target;             // 被观察者
    });
};

传入被观察者

通过 observer.observe(target) 这一行代码即可简单的注册被观察者

const target = document.querySelector('.target');
observer.observe(target);

案例分析

实现：创建了一个十万个节点的长列表，当节点滚入到视窗中时，背景就会从红色变为黄色

Html结构如下：

<div class="container"></div>

css样式如下：

.container {
    display: flex;
    flex-wrap: wrap;
}
.target {
    margin: 5px;
    width: 20px;
    height: 20px;
    background: red;
}

往container插入1000个元素

const $container = $(".container");

// 插入 100000 个 <div class="target"></div>
function createTargets() {
  const htmlString = new Array(100000)
    .fill('<div class="target"></div>')
    .join("");
  $container.html(htmlString);
}

这里，首先使用getBoundingClientRect方法进行判断元素是否在可视区域

function isInViewPort(element) {
    const viewWidth = window.innerWidth || document.documentElement.clientWidth;
    const viewHeight =
          window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight;
    const { top, right, bottom, left } = element.getBoundingClientRect();

    return top >= 0 && left >= 0 && right <= viewWidth && bottom <= viewHeight;
}

然后开始监听scroll事件，判断页面上哪些元素在可视区域中，如果在可视区域中则将背景颜色设置为yellow

$(window).on("scroll", () => {
    console.log("scroll !");
    $targets.each((index, element) => {
        if (isInViewPort(element)) {
            $(element).css("background-color", "yellow");
        }
    });
});

通过上述方式，可以看到可视区域颜色会变成黄色了，但是可以明显看到有卡顿的现象，原因在于我们绑定了scroll事件，scroll事件伴随了大量的计算，会造成资源方面的浪费

下面通过Intersection Observer的形式同样实现相同的功能

首先创建一个观察者

const observer = new IntersectionObserver(getYellow, { threshold: 1.0 });

getYellow回调函数实现对背景颜色改变，如下：

function getYellow(entries, observer) {
    entries.forEach(entry => {
        $(entry.target).css("background-color", "yellow");
    });
}

最后传入观察者，即.target元素

$targets.each((index, element) => {
    observer.observe(element);
});

可以看到功能同样完成，并且页面不会出现卡顿的情况

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