浏览器为开发者提供了功能丰富的Observer，在这篇文章中，我们将深入研究这些常见的浏览器 Observer，剖析它们的作用、用法以及它们在 Web 开发中的应用场景。

MutationObserver

MutationObserver用于监听DOM对象的变更（包括子节点），当节点属性发生变化，或执行增删改操作时执行对应的callback。

MutationObserver为我们提供了一种十分方便的监听DOM变化的方式。

基本使用

javascript 复制代码

// Observer需要一个用于监听的目标DOM
const targetNode = document.getElementById("app");

//用于确定mutation监听变化的范围
const config = { 
  attributes: true, // 监听目标节点的属性变化，例如id，class等属性
  childList: true, // 除目标节点外还要监听目标节点的直接子节点
  subtree: true,  // subtree的范围大于childList，还包括子节点children
  characterData: true   // 监听TextNode需要额外配置，默认TextNode变化不会触发callback
};

// 当观察到变动时执行的回调函数，mutationsList包含本次变更的信息
const callback = function (mutationsList, observer) {
  console.log(mutationsList)
};

const observer = new MutationObserver(callback);
observer.observe(targetNode, config);

API介绍

observe

observe用于开启对某个DOM的监听，一个MutationObserver可以通过多次调用observe监听多个DOM的变化。

当变化发生时MutationObserver会将一个或多个mutation对象传给callback的第一个参数，mutation对象内包含本次变更的相关信息下面看一下mutation的结构

javascript 复制代码

{
  addedNodes: [],  //新增DOM时会包含被新增的DOM
  attributeName: "id",   //本次变更的属性名
  attributeNamespace: null,  //命名空间URI，一般用不到
  nextSibling: null, //当存在添加/删除节点的操作时会存在nextSibling/previousSibling, 引用上一个/下一个兄弟节点
  previousSibling: null,
  oldValue: null,
  removedNodes: [],
  target: Text,
  type: "characterData" //变更类型，如characterData，childList等
}

takeRecords

takeRecords用于获取在事件队列中但还未传递给callback的mutation对象，通常使用在调用disconnect时又不想丢失之前的mutationRecords（如果mutation连续触发，可能出现mutation还在队列中但未传递给callback的情况）。

disconnect

javascript 复制代码

observer.disconnect()

调用observer.disconnect后Observer将不再监听target，如果不需要监听请及时调用该方法，以免产生预期之外的行为以及内存泄漏。

常见场景

对于需要监听DOM变化的场景可考虑使用MutationObserver，利于用于Tag group内元素的动态渲染，下面使用MutationObserver实现一个简单的Todo List

html 复制代码

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>MutationObserver To-Do List Demo</title>
  <style>
    #todo-list {
      list-style-type: none;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <h1>待办事项列表</h1>

  <ul id="todo-list">
    <li>完成作业</li>
    <li>购物</li>
  </ul>

  <button id="addTask">添加任务</button>
  <button id="removeTask">移除任务</button>
  <p id="taskCount">任务数量：2</p>

  <script>
    const todoList = document.getElementById('todo-list');
    const taskCount = document.getElementById('taskCount');

    const observer = new MutationObserver((mutationsList, observer) => {
      mutationsList.forEach((mutation) => {
        if (mutation.type === 'childList') {
          updateTaskCount();
        }
      });
    });

    const config = { childList: true };

    observer.observe(todoList, config);

    document.getElementById('addTask').addEventListener('click', () => {
      const newTask = document.createElement('li');
      newTask.textContent = '新任务';
      todoList.appendChild(newTask);
    });

    document.getElementById('removeTask').addEventListener('click', () => {
      const tasks = todoList.getElementsByTagName('li');
      if (tasks.length > 0) {
        todoList.removeChild(tasks[0]);
      }
    });

    function updateTaskCount() {
      const tasks = todoList.getElementsByTagName('li');
      taskCount.textContent = `任务数量：${tasks.length}`;
    }
  </script>
</body>
</html>

IntersectionObserver

IntersectionObserver用于监听一个元素的可见比例（一个DOM元素被另一个DOM元素遮挡百分比）变化。

基本使用

javascript 复制代码

const target = document.getElementById('app');

const options = {
  root: rootTarget, // 相对于某个元素进行遮挡计算
  rootMargin: '0px', // 进行计算的边界范围，通过rootMargin可以实现提前计算或延迟计算（相对于root原本尺寸）的效果
  threshold: 0.5 // 触发callback时的遮挡比例，0.5代表元素被遮挡50%时触发callback。由于浏览器事件循环机制的影响，callback触发时遮挡比例通常不会是精确的50%。
};

const intersectionObserver = new IntersectionObserver((entries, observer) => {
  //和MutationObserver相同，也是产生一个array
  entries.forEach(entry => {
    console.log(entry)
  });
}, options);

intersectionObserver.observe(target);

API介绍

observe & options

observe方法用于启动一个Observer对DOM元素的监听。在创建IntersectionObserver时可以通过传入option改变监听的行为。

javascript 复制代码

const options = {
  root: root, 
  rootMargin: '100px', 
  threshold: 0.7 
};

在上面的配置中，通过配置rootMargin为100px在target距离root元素100px时即可判定为被遮挡，通过threshold设置为0.7，当遮挡比例查过70%时执行callback。

entry

callback第一个param是entry对象构成的array，entry包含了触发callback时DOM的位置信息

javascript 复制代码

//被监听DOM元素的Rect信息
boundingClientRect:  {
  bottom: 208
  height: 200
  left: 8
  right: 208
  top: 8
  width: 200
  x: 8
  y: 8
}
intersectionRatio: 1 //交叉比例
// 被监听元素与Root元素交叉部分矩形的Rect信息。
intersectionRect: {
  bottom: 208,
  height: 200,
  left: 8,
  right: 208,
  top: 8,
  width: 200,
  x: 8,
  y: 8
},
// 是否处于交叉状态
isIntersecting: true,
isVisible: false,
// Root元素的Rect信息
rootBounds:  {
  bottom: 606,
  height: 606,
  left: 0,
  right: 476,
  top: 0,
  width: 476,
  x: 0,
  y: 0
},
// root元素
target: div#target,
time: 49.09999990463257

常见场景

乍一看IntersectionObserver好像没啥用，单这个Api在某些场景下十分好用。

比如我们有一个通过sticky固定在屏幕顶部的header元素，我们希望在触发sticky时给header加一个shadow（很多table都有这样的功能）

一种很常见的做法是监听scroll，当滚动一定距离时加上shadow即可。但是监听scroll本身会早成一定的渲染压力（scroll触发非常频繁），同时如果使用React这样的框架又会造成额外的render，在用户的视角看来更卡了。

此时使用IntersectionObserver就很合适了，因为我们需要监听的只是触发sticky的一瞬间，其他的滚动都是无效的，没必要进行计算。

html 复制代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Sticky Header with Shadow on Intersection</title>
  <style>
    body {
      margin: 0;
      padding: 0;
    }

    header {
      height: 80px;
      background-color: #3498db;
      color: white;
      text-align: center;
      line-height: 80px;
      position: sticky;
      top: 0;
      z-index: 100;
    }

    .header-shadow {
      transition: box-shadow 0.3s ease;
    }

    .header-shadow.shadow {
      box-shadow: 0 2px 5px black;
    }

    section {
      height: 1000px;
      background-color: #ecf0f1;
      padding: 20px;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div id="guard"></div>
  <header id="sticky-header" class="header-shadow">Sticky Header</header>

  <section>
    <p>向下滚动触发sticky时展示shadow</p>
  </section>

  <script>
    const header = document.getElementById('sticky-header');
    const section = document.querySelector('section');

    const options = {
      threshold: 1
    };
    //guard滚动到可视区域以外时认为触发了shadow
    const intersectionObserver = new IntersectionObserver(entries => {
      entries.forEach(entry => {
        if (entry.isIntersecting) {
          header.classList.remove('shadow');
        } else {
          header.classList.add('shadow');
        }
      });
    }, options);

    intersectionObserver.observe(document.getElementById('guard'));
  </script>

</body>
</html>

ResizeObserver

ResizeObserver是用于监听DOM尺寸变化的observer，当DOM尺寸变化是执行callback

基本使用

和前面的api用法差不多，这里不过多介绍。

javascript 复制代码

const box = document.getElementById('box');

const resizeObserver = new ResizeObserver(entries => {
  entries.forEach(entry => {
    console.log(entry)
  });
});

resizeObserver.observe(box);

entry对象包含resize相关的信息，下面看一下entry的结构

javascript 复制代码

{
  // 不同box-sizing下的尺寸
  borderBoxSize: [{
    blockSize: 200,
    inlineSize: 200,
  }],
  contentBoxSize: [{
    blockSize: 200,
    inlineSize: 200,
  }],
  contentRect: {
    bottom: 200,
    height: 200,
    left: 0,
    right: 200,
    top: 0,
    width: 200,
    x: 0,
    y: 0
  },
  // 在物理设备像素上的大小, 在不同的屏幕上尺寸不同例如Retina
  devicePixelContentBoxSize: [{
      blockSize: 300,
      inlineSize: 300
    }
  ],
  target: div#resizable-box
}

常见场景

可以基于ResizeObserver实现一个简单的resize-detector（参考react-resize-detector），在尺寸变化时返回尺寸信息。

实现一个简单的resize-detector

这个demo做简单一点，点击盒子就算拖拽有效。

html 复制代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>ResizeObserver Demo with Resizable Box</title>
  <style>
    #resizable-box {
      width: 200px;
      height: 200px;
      background-color: #3498db;
      color: white;
      text-align: center;
      line-height: 200px;
      font-size: 24px;
      transition: background-color 0.5s ease;
      resize: both;
      overflow: auto;
      cursor: pointer;
    }
  </style>
</head>
<body>

  <div id="resizable-box">Resize me!</div>

  <script>
    const resizableBox = document.getElementById('resizable-box');
    let isResizing = false;
    let startX, startY, startWidth, startHeight;

    const resizeObserver = new ResizeObserver(entries => {
      for (const entry of entries) {
        const { width, height } = entry.contentRect;
        console.log('宽度:', width, '高度:', height);
      }
    });

    resizeObserver.observe(resizableBox);

    resizableBox.addEventListener('mousedown', startResize);
    document.addEventListener('mousemove', handleResize);
    document.addEventListener('mouseup', stopResize);

    function startResize(e) {
      isResizing = true;
      startX = e.clientX;
      startY = e.clientY;
      startWidth = parseInt(document.defaultView.getComputedStyle(resizableBox).width, 10);
      startHeight = parseInt(document.defaultView.getComputedStyle(resizableBox).height, 10);
    }

    function handleResize(e) {
      if (!isResizing) return;
      const newWidth = startWidth + (e.clientX - startX);
      const newHeight = startHeight + (e.clientY - startY);

      resizableBox.style.width = newWidth + 'px';
      resizableBox.style.height = newHeight + 'px';
    }

    function stopResize() {
      isResizing = false;
    }
  </script>

</body>
</html>

PerformanceObserver

PerformanceObserver用于监听浏览器的performance事件，方便在performance事件触发时作统一处理。

基本使用

javascript 复制代码

// mdn demo
function perf_observer(list, observer) {
  console.log(list)
}
var observer2 = new PerformanceObserver(perf_observer);
// entryTypes用于指定要监听的事件类型
observer2.observe({ entryTypes: ["measure"] });

下面列一下常见的entryTypes

mark 用于标记时间戳的事件
measure performance.measure触发的事件
frame 网页渲染的事件
navigation 导航的事件，例如页面加载或重新加载
resource 资源加载事件
longtask 长任务事件
paint：绘制事件，例如FP，FCP
layout-shift 用于监视布局变化的事件

对于对性能比较敏感的项目以及长期性能监控来说这个api还是比较方便的。

ReportingObserver

ReportingObserver用于监听浏览器报告的事件，例如废弃API，过时特性，网络错误。做监控SDK的同学应该经常能用到，日常业务代码用的比较少。

基本使用

这里就简单看一下使用方法吧, 比较简单

javascript 复制代码

    const observer = new ReportingObserver((reports, observer) => {
      reports.forEach(report => {
        console.log(report);
      });
    });

    // 监听过时特性
    observer.observe({ types: ['deprecation'] });

梳理一下浏览器中常见Observer

MutationObserver

基本使用

API介绍

observe

takeRecords

disconnect

常见场景

IntersectionObserver

基本使用

API介绍

observe & options

entry

常见场景

ResizeObserver

基本使用

常见场景

实现一个简单的resize-detector

PerformanceObserver

基本使用

ReportingObserver

基本使用