面试官问：如何判断一个元素是否在可视区域？

最近在参加面试找工作，陆陆续续的面了两三家。其中一个面试官问到了一个问题：如何判断一个元素是否在可视区域？由于平时处理的不多，所以一时没有回答出来，后来研究了下，所以有了这篇文章。

1. 通过元素的位置信息和滚动条滚动的高度

在这里，我们先介绍几个元素的位置信息和大小：

1. Element.clientWidth

Element.clientWidth 属性表示元素的内部高度，以像素计。该属性包括内边距 padding，但不包括边框 border、外边距 margin 和水平滚动条（如果有的话）。所以 clientHeight 可以通过 CSS height + CSS padding - 水平滚动条高度 (如果存在) 来计算。同理还有 Element.clientHeight 属性。

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「备注」：此属性会将获取的值四舍五入取整数。

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2. window.innerHeight

window.innerHeight 属性表示浏览器窗口的视口（viewport）高度（以像素为单位）；如果有水平滚动条，也包括滚动条高度。同理还有 Element.clientWidth 属性。

3. HTMLElement.offsetTop

HTMLElement.offsetTop返回当前元素相对于其 offsetParent 元素的顶部内边距的距离。那么offsetParent 又是怎么回事呢？

4. HTMLElement.offsetParent

HTMLElement.offsetParent返回一个指向最近的（指包含层级上的最近）包含该元素的定位元素或者最近的 table,td,th,body元素。当元素的 style.display 设置为 "none" 时，offsetParent 返回 null。offsetParent 很有用，因为 offsetTop 和 offsetLeft 都是相对于其内边距边界的。

好了，了解完这些属性之后，自然明白了下面的判断方法：

function isInViewPort(element) {
  // 获取可视窗口的高度。
  const screenHeight = window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight || document.body.clientHeight;
  // 获取滚动条滚动的高度
  const scrollTop = document.documentElement.scrollTop;
  // 获取元素偏移的高度。就是距离可视窗口的偏移量。
  const offsetTop = element.offsetTop;
  return offsetTop - scrollTop <= screenHeight;
}

可能这个时候读者会有疑问：为什么要用 screenHeight = window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight || document.body.clientHeight 这么长的代码来获取可视窗口的高度呢？这里是为了兼容所有浏览器写法。

2. 通过getBoundingClientRect方法来获取元素的位置信息

Element.getBoundingClientRect() 方法返回一个 DOMRect 对象，其提供了元素的大小及其相对于视口的位置。那么问题又来了，DOMRect 对象又是什么呢？DOMRect 可以理解为将元素看出一个矩形，该对象包含了该矩形的位置、大小信息，可以获得页面中元素的左，上，右和下分别相对浏览器视窗的位置。

• Element.getBoundingClientRect().top 表示元素上边距离页面上边的距离
• Element.getBoundingClientRect().right表示元素右边距离页面左边的距离
• Element.getBoundingClientRect().bottom表示元素下边距离页面上边的距离
• Element.getBoundingClientRect().left表示元素左边距离页面左边的距离

当页面发生滚动的时候，它们会随之改变。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

function isContain(dom) {
  const viewHeigh = window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight;
  const viewWidth = window.innerWidth || document.documentElement.clientWidth;
  // 当滚动条滚动时，top, left, bottom, right时刻会发生改变。
  const {
    top,
    right,
    bottom,
    left
  } = dom.getBoundingClientRect();
  return (top >= 0 && left >= 0 && right <= viewWidth && bottom <= viewHeight);
}

3. 通过Intersection Observer来实现监听

Intersection Observer 接口 (从属于Intersection Observer API) 提供了一种异步观察目标元素与其祖先元素或顶级文档视窗 (viewport) 交叉状态的方法。祖先元素与视窗 (viewport) 被称为根 (root)。

当一个Intersection Observer对象被创建时，其被配置为监听根中一段给定比例的可见区域。一旦 Intersection Observer 被创建，则无法更改其配置，所以一个给定的观察者对象只能用来监听可见区域的特定变化值；然而，你可以在同一个观察者对象中配置监听多个目标元素。

接下来我们先来看看它的用法：

3.1 API

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);

3.2 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

3.3 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

3.4 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。

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。

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。

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。

4. 应用场景

1. 「图片的懒加载」

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。

2. 「列表的无限滚动」

无限滚动时，最好在页面底部有一个页尾栏。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。