Mutation Observer API

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概述

Mutation Observer API 用来监视 DOM 变动。DOM 的任何变动,比如节点的增减、属性的变动、文本内容的变动,这个 API 都可以得到通知。

概念上,它很接近事件,可以理解为当 DOM 发生变动,就会触发 Mutation Observer 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 的变动立刻会触发相应的事件;Mutation Observer 则是异步触发,DOM 的变动并不会马上触发,而是要等到当前所有 DOM 操作都结束才触发。

这样设计是为了应付 DOM 变动频繁的特点。举例来说,如果在文档中连续插入1000个<p>元素,就会连续触发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 Mutation Observer 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。

Mutation Observer 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。
  • 它既可以观察发生在 DOM 的所有类型变动,也可以观察某一类变动。

MutationObserver 构造函数

使用时,首先使用MutationObserver构造函数,新建一个观察器实例,同时指定这个实例的回调函数。

var observer = new MutationObserver(callback);

上面代码中的回调函数,会在每次 DOM 变动后调用。该回调函数接受两个参数,第一个是变动数组,第二个是观察器实例,下面是一个例子。

var observer = new MutationObserver(function (mutations, observer) {
  mutations.forEach(function(mutation) {
    console.log(mutation);
  });
});

实例方法

observe()

observe方法用来开始监听,它接受两个参数。

  • 第一个参数是所要观察的 DOM 节点
  • 第二个参数是一个配置对象,用来指定所要观察的特定变动
var article = document.querySelector('article');

var  options = {
  'childList': true,
  'attributes':true
} ;

observer.observe(article, options);

上面代码中,observe方法接受两个参数,第一个是所要观察的DOM元素是article,第二个是所要观察的变动类型(子节点变动和属性变动)。

观察器所能观察的 DOM 变动类型(即上面代码的options对象),有以下几种。

  • childList:子节点的变动。
  • attributes:属性的变动。
  • characterData:节点内容或节点文本的变动。
  • subtree:所有后代节点的变动。

想要观察哪一种变动类型,就在option对象中指定它的值为true。需要注意的是,如果设置观察subtree的变动,必须同时指定childListattributescharacterData中的一种或多种。

除了变动类型,options对象还可以设定以下属性:

  • attributeOldValue:类型为布尔值,表示观察attributes变动时,是否需要记录变动前的属性值。
  • characterDataOldValue:类型为布尔值,表示观察characterData变动时,是否需要记录变动前的值。
  • attributeFilter:类型为数组,表示需要观察的特定属性(比如['class','src'])。
// 开始监听文档根节点(即<html>标签)的变动
mutationObserver.observe(document.documentElement, {
  attributes: true,
  characterData: true,
  childList: true,
  subtree: true,
  attributeOldValue: true,
  characterDataOldValue: true
});

对一个节点添加观察器,就像使用addEventListener方法一样,多次添加同一个观察器是无效的,回调函数依然只会触发一次。但是,如果指定不同的options对象,就会被当作两个不同的观察器。

下面的例子是观察新增的子节点。

var insertedNodes = [];
var observer = new MutationObserver(function(mutations) {
  mutations.forEach(function(mutation) {
    for (var i = 0; i < mutation.addedNodes.length; i++)
      insertedNodes.push(mutation.addedNodes[i]);
  })
});
observer.observe(document, { childList: true });
console.log(insertedNodes);

disconnect(),takeRecords()

disconnect方法用来停止观察。调用该方法后,DOM 再发生变动,也不会触发观察器。

observer.disconnect();

takeRecords方法用来清除变动记录,即不再处理未处理的变动。该方法返回变动记录的数组。

observer.takeRecords();

下面是一个例子。

// 保存所有没有被观察器处理的变动
var changes = mutationObserver.takeRecords();

// 停止观察
mutationObserver.disconnect();

MutationRecord 对象

DOM 每次发生变化,就会生成一条变动记录。这个变动记录对应一个MutationRecord对象,该对象包含了与变动相关的所有信息。Mutation Observer 处理的是一个个MutationRecord对象所组成的数组。

MutationRecord对象包含了DOM的相关信息,有如下属性:

  • type:观察的变动类型(attributecharacterData或者childList)。
  • target:发生变动的DOM节点。
  • addedNodes:新增的DOM节点。
  • removedNodes:删除的DOM节点。
  • previousSibling:前一个同级节点,如果没有则返回null
  • nextSibling:下一个同级节点,如果没有则返回null
  • attributeName:发生变动的属性。如果设置了attributeFilter,则只返回预先指定的属性。
  • oldValue:变动前的值。这个属性只对attributecharacterData变动有效,如果发生childList变动,则返回null

应用示例

子元素的变动

下面的例子说明如何读取变动记录。

var callback = function(records){
  records.map(function(record){
    console.log('Mutation type: ' + record.type);
    console.log('Mutation target: ' + record.target);
  });
};

var mo = new MutationObserver(callback);

var option = {
  'childList': true,
  'subtree': true
};

mo.observe(document.body, option);

上面代码的观察器,观察<body>的所有下级节点(childList表示观察子节点,subtree表示观察后代节点)的变动。回调函数会在控制台显示所有变动的类型和目标节点。

属性的变动

下面的例子说明如何追踪属性的变动。

var callback = function (records) {
  records.map(function (record) {
    console.log('Previous attribute value: ' + record.oldValue);
  });
};

var mo = new MutationObserver(callback);

var element = document.getElementById('#my_element');

var options = {
  'attributes': true,
  'attributeOldValue': true
}

mo.observe(element, options);

上面代码先设定追踪属性变动('attributes': true),然后设定记录变动前的值。实际发生变动时,会将变动前的值显示在控制台。

取代 DOMContentLoaded 事件

网页加载的时候,DOM 节点的生成会产生变动记录,因此只要观察 DOM 的变动,就能在第一时间触发相关事件,因此也就没有必要使用DOMContentLoaded事件。

var observer = new MutationObserver(callback);
observer.observe(document.documentElement, {
  childList: true,
  subtree: true
});

上面代码中,监听document.documentElement(即HTML节点)的子节点的变动,subtree属性指定监听还包括后代节点。因此,任意一个网页元素一旦生成,就能立刻被监听到。

下面的代码,使用MutationObserver对象封装一个监听 DOM 生成的函数。

(function(win){
  'use strict';

  var listeners = [];
  var doc = win.document;
  var MutationObserver = win.MutationObserver || win.WebKitMutationObserver;
  var observer;

  function ready(selector, fn){
    // 储存选择器和回调函数
    listeners.push({
      selector: selector,
      fn: fn
    });
    if(!observer){
      // 监听document变化
      observer = new MutationObserver(check);
      observer.observe(doc.documentElement, {
        childList: true,
        subtree: true
      });
    }
    // 检查该节点是否已经在DOM中
    check();
  }

  function check(){
  // 检查是否匹配已储存的节点
    for(var i = 0; i < listeners.length; i++){
      var listener = listeners[i];
      // 检查指定节点是否有匹配
      var elements = doc.querySelectorAll(listener.selector);
      for(var j = 0; j < elements.length; j++){
        var element = elements[j];
        // 确保回调函数只会对该元素调用一次
        if(!element.ready){
          element.ready = true;
          // 对该节点调用回调函数
          listener.fn.call(element, element);
        }
      }
    }
  }

  // 对外暴露ready
  win.ready = ready;

})(this);

ready('.foo', function(element){
  // ...
});

参考链接

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