//选择一个需要观察的节点
var targetNode = document.getElementById('root')

// 设置 observer 的配置选项
var config = { attributes: true, childList: true, subtree: true }

// 当节点发生变化时的需要执行的函数
var callback = function (mutationsList, observer) {
  for (var mutation of mutationsList) {
    if (mutation.type == 'childList') {
      console.log('A child node has been added or removed.')
    } else if (mutation.type == 'attributes') {
      console.log('The ' + mutation.attributeName + ' attribute was modified.')
    }
  }
}

// 创建一个 observer 示例与回调函数相关联
var observer = new MutationObserver(callback)

//使用配置文件对目标节点进行观测
observer.observe(targetNode, config)

// 停止观测
observer.disconnect()

observe 方法中 options 参数有已下几个选项：

childList：设置 true，表示观察目标子节点的变化，比如添加或者删除目标子节点，不包括修改子节点以及子节点后代的变化
attributes：设置 true，表示观察目标属性的改变
characterData：设置 true，表示观察目标数据的改变
subtree：设置为 true，目标以及目标的后代改变都会观察
attributeOldValue：如果属性为 true 或者省略，则相当于设置为 true，表示需要记录改变前的目标属性值，设置了 attributeOldValue 可以省略 attributes 设置
characterDataOldValue：如果 characterData 为 true 或省略，则相当于设置为 true,表示需要记录改变之前的目标数据，设置了 characterDataOldValue 可以省略 characterData 设置
attributeFilter：如果不是所有的属性改变都需要被观察，并且 attributes 设置为 true 或者被忽略，那么设置一个需要观察的属性本地名称（不需要命名空间）的列表

特点

MutationObserver 有以下特点：

它等待所有脚本任务完成后才会运行，即采用异步方式
它把 DOM 变动记录封装成一个数组进行处理，而不是一条条地个别处理 DOM 变动。
它即可以观察发生在 DOM 节点的所有变动，也可以观察某一类变动

当 DOM 发生变动会触发 MutationObserver 事件。但是，它与事件有一个本质不同：事件是同步触发，也就是说 DOM 发生变动立刻会触发相应的事件；MutationObserver 则是异步触发，DOM 发生变动以后，并不会马上触发，而是要等到当前所有 DOM 操作都结束后才触发。

举例来说，如果在文档中连续插入 1000 个段落（p 元素），会连续触发 1000 个插入事件，执行每个事件的回调函数，这很可能造成浏览器的卡顿；而 MutationObserver 完全不同，只在 1000 个段落都插入结束后才会触发，而且只触发一次，这样较少了 DOM 的频繁变动，大大有利于性能。

IntersectionObserver

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。

目前有一个新的 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”交叉观察器”。

API

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）。

var io = new IntersectionObserver(callback, option)

// 开始观察
io.observe(document.getElementById('example'))

// 停止观察
io.unobserve(element)

// 关闭观察器
io.disconnect()

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)

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)
})

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。

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
isIntersecting: 目标是否可见
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

举个例子：

<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>Document</title>
    <style>
      #div1 {
        position: sticky;
        top: 0;
        height: 50px;
        line-height: 50px;
        text-align: center;
        background: black;
        color: #ffffff;
        font-size: 18px;
      }
    </style>
  </head>

  <body>
    <div id="div1">首页</div>
    <div style="height: 1000px;"></div>
    <div id="div2" style="height: 100px; background: red;"></div>
    <script>
      var div2 = document.getElementById('div2')
      let observer = new IntersectionObserver(
        function (entries) {
          entries.forEach(function (element, index) {
            console.log(element)
            if (element.isIntersecting) {
              div1.innerText = '我出来了'
            } else {
              div1.innerText = '首页'
            }
          })
        },
        {
          root: null,
          threshold: [0, 1]
        }
      )

      observer.observe(div2)
    </script>
  </body>
</html>

相比于 getBoundingClientRect，它的优点是不会引起重绘回流。兼容性如下：

介绍几个高级前端常用的API 1

应用场景

1、获取 dom 元素相对于网页左上角定位的距离

以前的写法是通过 offsetParent 找到元素到定位父级元素，直至递归到顶级元素 body 或 html。

// 获取 dom 元素相对于网页左上角定位的距离
function offset(el) {
  var top = 0
  var left = 0
  do {
    top += el.offsetTop
    left += el.offsetLeft
  } while ((el = el.offsetParent)) // 存在兼容性问题，需要兼容
  return {
    top: top,
    left: left
  }
}

var odiv = document.getElementsByClassName('markdown-body')
offset(a[0]) // {top: 271, left: 136}

现在根据 getBoundingClientRect 这个 api，可以写成这样：

var positionX = this.getBoundingClientRect().left + document.documentElement.scrollLeft
var positionY = this.getBoundingClientRect().top + document.documentElement.scrollTop

2、判断元素是否在可视区域内

function isElView(el) {
  var top = el.getBoundingClientRect().top // 元素顶端到可见区域顶端的距离
  var bottom = el.getBoundingClientRect().bottom // 元素底部端到可见区域顶端的距离
  var se = document.documentElement.clientHeight // 浏览器可见区域高度。
  if (top < se && bottom > 0) {
    return true
  } else if (top >= se || bottom <= 0) {
    // 不可见
  }
  return false
}

requestAnimationFrame

window.requestAnimationFrame() 告诉浏览器——你希望执行一个动画，并且要求浏览器在下次重绘之前调用指定的回调函数更新动画。

API

该方法需要传入一个回调函数作为参数，该回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行。

window.requestAnimationFrame(callback)

兼容性处理

window._requestAnimationFrame = (function () {
  return (
    window.requestAnimationFrame ||
    window.webkitRequestAnimationFrame ||
    window.mozRequestAnimationFrame ||
    function (callback) {
      window.setTimeout(callback, 1000 / 60)
    }
  )
})()

结束动画

var globalID
function animate() {
  // done(); 一直运行
  globalID = requestAnimationFrame(animate) // Do something animate
}
globalID = requestAnimationFrame(animate) //开始
cancelAnimationFrame(globalID) //结束

与 setTimeout 相比，requestAnimationFrame 最大的优势是由系统来决定回调函数的执行时机。具体一点讲，如果屏幕刷新率是 60Hz,那么回调函数就每 16.7ms 被执行一次，如果刷新率是 75Hz，那么这个时间间隔就变成了 1000/75=13.3ms，换句话说就是，requestAnimationFrame 的步伐跟着系统的刷新步伐走。它能保证回调函数在屏幕每一次的刷新间隔中只被执行一次，这样就不会引起丢帧现象，也不会导致动画出现卡顿的问题。这个 API 的调用很简单，如下所示：

var progress = 0
//回调函数
function render() {
  progress += 1 //修改图像的位置
  if (progress < 100) {
    //在动画没有结束前，递归渲染
    window.requestAnimationFrame(render)
  }
}
//第一帧渲染
window.requestAnimationFrame(render)

优点：

CPU 节能：使用 setTimeout 实现的动画，当页面被隐藏或最小化时，setTimeout 仍然在后台执行动画任务，由于此时页面处于不可见或不可用状态，刷新动画是没有意义的，完全是浪费 CPU 资源。而 requestAnimationFrame 则完全不同，当页面处理未激活的状态下，该页面的屏幕刷新任务也会被系统暂停，因此跟着系统步伐走的 requestAnimationFrame 也会停止渲染，当页面被激活时，动画就从上次停留的地方继续执行，有效节省了 CPU 开销。
函数节流：在高频率事件(resize,scroll 等)中，为了防止在一个刷新间隔内发生多次函数执行，使用 requestAnimationFrame 可保证每个刷新间隔内，函数只被执行一次，这样既能保证流畅性，也能更好的节省函数执行的开销。一个刷新间隔内函数执行多次时没有意义的，因为显示器每 16.7ms 刷新一次，多次绘制并不会在屏幕上体现出来。

应用场景

1、监听 scroll 函数

页面滚动事件（scroll）的监听函数，就很适合用这个 api，推迟到下一次重新渲染。

$(window).on('scroll', function () {
  window.requestAnimationFrame(scrollHandler)
})

平滑滚动到页面顶部：

const scrollToTop = () => {
  const c = document.documentElement.scrollTop || document.body.scrollTop
  if (c > 0) {
    window.requestAnimationFrame(scrollToTop)
    window.scrollTo(0, c - c / 8)
  }
}

scrollToTop()

2、大量数据渲染

比如对十万条数据进行渲染，主要由以下几种方法：

（1）使用定时器

//需要插入的容器
let ul = document.getElementById('container')
// 插入十万条数据
let total = 100000
// 一次插入 20 条
let once = 20
//总页数
let page = total / once
//每条记录的索引
let index = 0
//循环加载数据
function loop(curTotal, curIndex) {
  if (curTotal <= 0) { return false } //每页多少条 let pageCount = Math.min(curTotal, once) setTimeout(() => {
    for (let i = 0; i < pageCount; i++) {
      let li = document.createElement('li')
      li.innerText = curIndex + i + ' : ' + ~~(Math.random() * total)
      ul.appendChild(li)
    }
    loop(curTotal - pageCount, curIndex + pageCount)
  }, 0)
}
loop(total, index)

（2）使用 requestAnimationFrame

//需要插入的容器
let ul = document.getElementById('container')
// 插入十万条数据
let total = 100000
// 一次插入 20 条
let once = 20
//总页数
let page = total / once
//每条记录的索引
let index = 0
//循环加载数据
function loop(curTotal, curIndex) {
  if (curTotal <= 0) {
    return false
  }
  //每页多少条
  let pageCount = Math.min(curTotal, once)
  window.requestAnimationFrame(function () {
    for (let i = 0; i < pageCount; i++) {
      let li = document.createElement('li')
      li.innerText = curIndex + i + ' : ' + ~~(Math.random() * total)
      ul.appendChild(li)
    }
    loop(curTotal - pageCount, curIndex + pageCount)
  })
}
loop(total, index)

监控卡顿方法

每秒中计算一次网页的 FPS，获得一列数据，然后分析。通俗地解释就是，通过 requestAnimationFrame API 来定时执行一些 JS 代码，如果浏览器卡顿，无法很好地保证渲染的频率，1s 中 frame 无法达到 60 帧，即可间接地反映浏览器的渲染帧率。

var lastTime = performance.now()
var frame = 0
var lastFameTime = performance.now()
var loop = function (time) {
  var now = performance.now()
  var fs = now - lastFameTime
  lastFameTime = now
  var fps = Math.round(1000 / fs)
  frame++
  if (now > 1000 + lastTime) {
    var fps = Math.round((frame * 1000) / (now - lastTime))
    frame = 0
    lastTime = now
  }
  window.requestAnimationFrame(loop)
}

我们可以定义一些边界值，比如连续出现 3 个低于 20 的 FPS 即可认为网页存在卡顿。

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