DOM 变动观察器（Mutation observer）

MutationObserver 是一个内建对象，它观察 DOM 元素，并在检测到更改时触发回调。

我们将首先看一下语法，然后探究一个实际的用例，以了解它在什么地方有用。

语法

MutationObserver 使用简单。

首先，我们创建一个带有回调函数的观察器：

let observer = new MutationObserver(callback);

然后将其附加到一个 DOM 节点：

observer.observe(node, config);

config 是一个具有布尔选项的对象，该布尔选项表示“将对哪些更改做出反应”：

childList —— node 的直接子节点的更改，
subtree —— node 的所有后代的更改，
attributes —— node 的特性（attribute），
attributeFilter —— 特性名称数组，只观察选定的特性。
characterData —— 是否观察 node.data（文本内容），

其他几个选项：

attributeOldValue —— 如果为 true，则将特性的旧值和新值都传递给回调（参见下文），否则只传新值（需要 attributes 选项），
characterDataOldValue —— 如果为 true，则将 node.data 的旧值和新值都传递给回调（参见下文），否则只传新值（需要 characterData 选项）。

然后，在发生任何更改后，将执行“回调”：更改被作为一个 MutationRecord^[1] 对象列表传入第一个参数，而观察器自身作为第二个参数。

MutationRecord^[2] 对象具有以下属性：

type —— 变动类型，以下类型之一：

"attributes"：特性被修改了，
"characterData"：数据被修改了，用于文本节点，
"childList"：添加/删除了子元素。

target —— 更改发生在何处："attributes" 所在的元素，或 "characterData" 所在的文本节点，或 "childList" 变动所在的元素，
addedNodes/removedNodes —— 添加/删除的节点，
previousSibling/nextSibling —— 添加/删除的节点的上一个/下一个兄弟节点，
attributeName/attributeNamespace —— 被更改的特性的名称/命名空间（用于 XML），
oldValue —— 之前的值，仅适用于特性或文本更改，如果设置了相应选项 attributeOldValue/characterDataOldValue。

例如，这里有一个 <div>，它具有 contentEditable 特性。该特性使我们可以聚焦和编辑元素。

<div contentEditable id="elem">Click and <b>edit</b>, please</div>
<script>
let observer = new MutationObserver(mutationRecords => {
  console.log(mutationRecords); // console.log(the changes)
});
// 观察除了特性之外的所有变动
observer.observe(elem, {
  childList: true, // 观察直接子节点
  subtree: true, // 及其更低的后代节点
  characterDataOldValue: true // 将旧的数据传递给回调
});
</script>

如果我们在浏览器中运行上面这段代码，并聚焦到给定的 <div> 上，然后更改 <b>edit</b> 中的文本，console.log 将显示一个变动：

mutationRecords = [{
  type: "characterData",
  oldValue: "edit",
  target: <text node>,
  // 其他属性为空
}];

如果我们进行更复杂的编辑操作，例如删除 <b>edit</b>，那么变动事件可能会包含多个变动记录：

mutationRecords = [{
  type: "childList",
  target: <div#elem>,
  removedNodes: [<b>],
  nextSibling: <text node>,
  previousSibling: <text node>
  // 其他属性为空
}, {
  type: "characterData"
  target: <text node>
  // ...变动的详细信息取决于浏览器如何处理此类删除
  // 它可能是将两个相邻的文本节点 "edit " 和 ", please" 合并成一个节点，
  // 或者可能将它们留在单独的文本节点中
}];

因此，MutationObserver 允许对 DOM 子树中的任何更改作出反应。

用于集成

在什么时候可能有用？

想象一下，你需要添加一个第三方脚本，该脚本不仅包含有用的功能，还会执行一些我们不想要的操作，例如显示广告 <div class="ads">Unwanted ads</div>。

当然，第三方脚本没有提供删除它的机制。

使用 MutationObserver，我们可以监测到我们不需要的元素何时出现在我们的 DOM 中，并将其删除。

还有一些其他情况，例如第三方脚本会将某些内容添加到我们的文档中，并且我们希望检测出这种情况何时发生，以调整页面，动态调整某些内容的大小等。

MutationObserver 使我们能够实现这种需求。

用于架构

从架构的角度来看，在某些情况下，MutationObserver 有不错的作用。

假设我们正在建立一个有关编程的网站。自然地，文章和其他材料中可能包含源代码段。

在 HTML 标记（markup）中的此类片段如下所示：

...
<pre class="language-javascript"><code>
  // 这里是代码
  let hello = "world";
</code></pre>
...

为了提高可读性，同时对其进行美化，我们将在我们的网站上使用 JavaScript 语法高亮显示库，例如 Prism.js^[3]。为了使用 Prism 对以上代码片段进行语法高亮显示，我们调用了 Prism.highlightElem(pre)，它会检查此类 pre 元素的内容，并为这些元素添加特殊的标签（tag）和样式，以进行彩色语法高亮显示，类似于你在本文的示例中看到的那样。

那么，我们应该在什么时候执行该高亮显示方法呢？我们可以在 DOMContentLoaded 事件中执行，或者将脚本放在页面的底部。DOM 就绪后，我们可以搜索元素 pre[class*="language"] 并对其调用 Prism.highlightElem：

// 高亮显示页面上的所有代码段
document.querySelectorAll('pre[class*="language"]').forEach(Prism.highlightElem);

到目前为止，一切都很简单，对吧？我们找到 HTML 中的代码片段并高亮显示它们。

现在让我们继续。假设我们要从服务器动态获取资料。我们将 在本教程的后续章节^[4] 中学习进行此操作的方法。目前，只需要关心我们从网络服务器获取 HTML 文章并按需显示：

let article = /* 从服务器获取新内容 */
articleElem.innerHTML = article;

新的 article HTML 可能包含代码段。我们需要对其调用 Prism.highlightElem，否则它们将不会被高亮显示。

对于动态加载的文章，应该在何处何时调用 Prism.highlightElem？

我们可以将该调用附加到加载文章的代码中，如下所示：

let article = /* 从服务器获取新内容 */
articleElem.innerHTML = article;
let snippets = articleElem.querySelectorAll('pre[class*="language-"]');
snippets.forEach(Prism.highlightElem);

……但是，想象一下，如果代码中有很多地方都是在加载内容：文章，测验和论坛帖子等。我们是否需要在每个地方都附加一个高亮显示调用，以在内容加载完成后，高亮内容中的代码。那很不方便。

并且，如果内容是由第三方模块加载的，该怎么办？例如，我们有一个由其他人编写的论坛，该论坛可以动态加载内容，并且我们想为其添加语法高亮显示。没有人喜欢修补第三方脚本。

幸运的是，还有另一种选择。

我们可以使用 MutationObserver 来自动检测何时在页面中插入了代码段，并高亮显示它们。

因此，我们在一个地方处理高亮显示功能，从而使我们无需集成它。

动态高亮显示示例

这是一个工作示例。

如果你运行这段代码，它将开始观察下面的元素，并高亮显示现在此处的所有代码段：

let observer = new MutationObserver(mutations => {
  for(let mutation of mutations) {
    // 检查新节点，有什么需要高亮显示的吗？
    for(let node of mutation.addedNodes) {
      // 我们只跟踪元素，跳过其他节点（例如文本节点）
      if (!(node instanceof HTMLElement)) continue;
      // 检查插入的元素是否为代码段
      if (node.matches('pre[class*="language-"]')) {
        Prism.highlightElement(node);
      }
      // 或者可能在子树的某个地方有一个代码段？
      for(let elem of node.querySelectorAll('pre[class*="language-"]')) {
        Prism.highlightElement(elem);
      }
    }
  }
});
let demoElem = document.getElementById('highlight-demo');
observer.observe(demoElem, {childList: true, subtree: true});

下面有一个 HTML 元素，以及使用 innerHTML 动态填充它的 JavaScript。

请先运行前面那段代码（上面那段，观察元素），然后运行下面这段代码。你将看到 MutationObserver 是如何检测并高亮显示代码段的。

<p id="highlight-demo" style="border: 1px solid #ddd">一个具有 <code>id="highlight-demo"</code> 的示例元素，运行上面那段代码来观察它。</p>

下面这段代码填充了其 innerHTML，这导致 MutationObserver 作出反应，并突出显示其内容：

let demoElem = document.getElementById('highlight-demo');
// 动态插入带有代码段的内容
demoElem.innerHTML = `下面是一个代码段：
  <pre class="language-javascript"><code> let hello = "world!"; </code></pre>
  <div>另一个代码段：</div>
  <div>
    <pre class="language-css"><code>.class { margin: 5px; } </code></pre>
  </div>
`;

现在我们有了 MutationObserver，它可以跟踪观察到的元素中的，或者整个 document 中的所有高亮显示。我们可以在 HTML 中添加/删除代码段，而无需考虑高亮问题。

其他方法

有一个方法可以停止观察节点：

observer.disconnect() —— 停止观察。

当我们停止观察时，观察器可能尚未处理某些更改。在种情况下，我们使用：

observer.takeRecords() —— 获取尚未处理的变动记录列表，表中记录的是已经发生，但回调暂未处理的变动。

这些方法可以一起使用，如下所示：

// 如果你关心可能未处理的近期的变动
// 那么，应该在 disconnect 前调用获取未处理的变动列表
let mutationRecords = observer.takeRecords();
// 停止跟踪变动
observer.disconnect();
...

observer.takeRecords() 返回的记录被从处理队列中移除：

回调函数不会被 observer.takeRecords() 返回的记录调用。

垃圾回收：

观察器在内部对节点使用弱引用。也就是说，如果一个节点被从 DOM 中移除了，并且该节点变得不可访问，那么它就可以被垃圾回收。

观察到 DOM 节点这一事实并不能阻止垃圾回收。

总结

MutationObserver 可以对 DOM 的变化作出反应 —— 特性（attribute），文本内容，添加/删除元素。

我们可以用它来跟踪代码其他部分引入的更改，以及与第三方脚本集成。

MutationObserver 可以跟踪任何更改。config “要观察的内容”选项用于优化，避免不必要的回调调用以节省资源。

你不知道的 DOM 变动观察器：Mutation observer

DOM 变动观察器（Mutation observer）

语法

用于集成

用于架构

动态高亮显示示例

其他方法

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