IntersectionObserver API

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。

传统的实现方法是，监听到 scroll 事件后，调用目标元素的 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 交叉视察器。

API

const io = new IntersectionObserver(callback, option);

IntersectionObserver 是浏览器原生提供的构造函数，接受两个参数：

callback：可见性变化时的回调函数
option：配置对象（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();

// 关闭观察器
io.disconnect();

上图代码中，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);

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 一般会出发两次。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）。

const io = new IntersectionObserver(entries => console.log(entries));

上述代码中，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。

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 null
boundingClientRect：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

应用

惰性加载

静态资源当用户向下滚动时，进入视口才加载，这样可以节省带宽，提高网页性能。这就叫做 惰性加载。

function query(selector) {
  return Array.from(document.querySelectorAll(selector));
}

const observer = new IntersectionObserver(entries => {
  entries.forEach(function(entry) {
    // 观察对象
    const container = entry.target;
    const content = container.querySelector('template').content;
    container.appendChild(content);
    observer.unobserve(container);
  });
});

query('.lazy-loaded').forEach(function(item) {
  observer.observe(item);
});

上述代码，当目标区域可见时，才会将模版内容给你插入真实 DOM，从而引发静态资源的加载。

无限滚动

const io = new IntersectionObserver(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('.scrollFooter'));

无限滚动时，最好在页面底部有个页尾栏（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，不需要再次调用 observe() 方法，现有的 IntersectionObserver 可以保持使用。

Option 对象

IntersectionObserver 构造函数的第二个参数是个配置对象，它可以设置以下属性。

threshold 属性

threshold 属性决定了什么时候出发回调函数。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。

root 和 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。

const opts = {
  root: document.querySelector('.container'),
  rootMargin: '500px 0px',
};

const 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。

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，只有其他任务执行完，浏览器有了空闲才会执行。

参考资料：

JavaScript Guidebook