【JS】322- 手把手教你实现前端惰性加载

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从需求出发：

在实际的项目开发中，我遇到了一个这样的需求：一个页面模块有很多列表数据展示，每条数据都带有图片，而首次展示的图片只需要不到10张，那么我们还要一次性把所有图片都加载出来吗？显然这是不对的，不仅影响页面渲染速度，还浪费带宽（因为需要对列表进行拖动排序，需加载出全部列表，不能做分页）。我们可以在浏览器滚动到一定的位置的时候进行下载，这也就是们通常所说的惰性加载，技术上现实其中要用的技术就是图片懒加载--到可视区域再加载。

实现方案：

1、默认不加载图片，只加载占位符2、组件滚动条变化3、计算可视区域，触发条件4、标签src属性加载资源

知识点：

scrollTop：外框元素的滚动高度offsetTop：元素相对于最近的包含该元素的定位元素（具有position属性且不是static）边框的距离。如果没有定位的元素，则默认body。offsetHeight：它返回该元素的像素高度，高度包含该元素的垂直内边距和边框，且是一个整数。计算：可视区域的高度（offsetHeight） + 滚动条卷去的高度（scrollTop） >= 元素相对于外框的距离(offsetTop) - 偏移量 （提前加载）

代码实现：

页面结构

<style type="text/css">
.container{
    width:200px;
    height:200px;
    position:relative;
    overflow-y:scroll;
}
.img-area{
    width:100px;
    height:100px;
}
</style>
<div class="container">
    <div class="img-area">
        <img class="pic" alt="loading" src="./img/img1.png" src="image-placeholder-logo.svg">
    </div>
    <div class="img-area">
        <img class="pic" alt="loading" src="./img/img2.png" src="image-placeholder-logo.svg">
    </div>
    <div class="img-area">
        <img class="pic" alt="loading" src="./img/img3.png" src="image-placeholder-logo.svg">
    </div>
    <div class="img-area">
        <img class="pic" alt="loading" src="./img/img4.png" src="image-placeholder-logo.svg">
    </div>
    <div class="img-area">
        <img class="pic" alt="loading" src="./img/img5.png" src="image-placeholder-logo.svg">
    </div>
</div>

src属性统一用一个占位图片，alt属性是在图像无法显示时的替代文本。src是自定义属性，用来保存实际的图片地址，可以通过 HTMLElement.dataset来访问。

脚本代码：

var container = document.querySelector('.container');
container.onscroll = function(){
  checkImgs();
}
function isInSight(el) {
  var sTop = container.scrollTop;
  var oHeight = container.offsetHeight;
  var oTop = el.offsetTop;
  return sTop + oHeight > oTop;
}
function checkImgs() {
  var imgs = document.querySelectorAll('.pic');
  Array.from(imgs).forEach(el => {
    if (isInSight(el)) {
      loadImg(el);
    }
  })
}
function loadImg(el) {
  var source = el.dataset.src;
  el.src = source;
}
checkImgs();

可以看出，页面加载时候，绑定外框的scroll事件，随着用户向下滚动鼠标，把img的src赋予新的值，网络重新发起请求，拉取图片。这里应该是有一些可以优化的地方，比如1、可以只监听向下滚动时候的事件，并设置延时（使用截流函数），防制多次调用回调函数。2、可以设一个标识符标识已经加载图片的index，当滚动条滚动时就不需要遍历所有的图片，只需要遍历未加载的图片即可。3、可以在计算的时候，增加偏移数据，提前加载图片，并使用淡入效果，提高流畅性。

另一种计算方法：

getClientRects()方法返回的一组矩形的集合, 即：是与该元素相关的CSS 边框集合 。包含边框的只读属性 left、 top、 right和 bottom，单位为像素。除了 width和 height外的属性都是相对于视口的左上角位置而言的。

这种条件下，假设 bound=el.getBoundingClientRect()，随着滚动条的向下滚动，bound.top会越来越小，也就是图片到可视区域顶部的距离越来越小，当 bound.top===clientHeight时，图片的上沿应该是位于可视区域下沿的位置的临界点，再滚动一点点，图片就会进入可视区域。也就是说，在 bound.top<=clientHeight时，图片是在可视区域内的。

function isInSight(el) {
  var bound = el.getBoundingClientRect();
  var clientHeight = window.innerHeight;
  return bound.top <= clientHeight;
}

进一步考虑：

以上监听scroll，并计算元素位置来实现惰性加载。当数据达到一定量的时候，事件绑定和循环位置计算会消耗大量的性能，每次调用 getBoundingClientRect() 都会强制浏览器 重新计算整个页面的布局 ，可能给你的网站造成相当大的闪烁。这种方式有些美中不足。

交叉观察器：

IntersectionObserver 就是为此而生的，它是HTML5新增的api，可以检测一个元素是否可见， IntersectionObserver能让你知道一个被观测的元素什么时候进入或离开浏览器的视口。

它兼容性有限，Chrome 51+（发布于 2016-05-25）Android 5+ （Chrome 56 发布于 2017-02-06）Edge 15 （2017-04-11）iOS 不支持

不过不用担心，WICG 提供了一个polyfill，可以兼容到以下版本：

它的用法也很简单，类似于rxjs中的observe:

var observe = new IntersectionObserver(callback, option);

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（可选）。返回一个观测实例observe，可以指定观测哪个DOM节点。

// 开始观察
observe.observe(document.getElementById('example'));
callback = function(entries){
  entries.forEach((entry) => {
    if (entry.isIntersecting) {
      //开始进入，交叉状态，在此处理图片逻辑。
    } else {
      //已完全进入或完全离开
    }
  });
}
// 停止观察
observe.unobserve(element);

// 关闭观察器
observe.disconnect();

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。isIntersecting，返回一个布尔值, 如果目标元素与交叉区域观察者对象的根相交，则返回 true 。如果返回 true，则描述了变换到交叉时的状态；如果返回 false， 那么可以由此判断,变换是从交叉状态到非交叉状态。IntersectionObserverEntry对象提供了很多有用的属性，比如target是被观察的目标元素，是一个 DOM 节点对象， intersectionRatio是目标元素的可见比例，即DOM节点的可见面积和总面积的比例，完全可见时为1，完全不可见时小于等于0，可以通过此属性设置图片的透明度，做成淡出的效果。

实现下拉无限滚动：

在页面底部有一个loading状态标签。一旦标签可见，就表示用户到达了页面底部，从而加载新的条目放在标签的前面。这样做的好处是，比监听scroll和计算节省了很多性能消耗，现有 IntersectionObserver可以很简单的应用。下面是实现方法：

var intersectionObserver = new IntersectionObserver(
  function (entries) {
    // 如果不可见，就返回
    if (entries[0].intersectionRatio <= 0) return;
    //在此加载新的数据
  });
intersectionObserver.observe(document.getElementById('loading'));

小结：

图片（不只有图片，主要是图片占用的资源最多最常见）惰性加载是一种网页优化技术。通过多种方案对比，使图片仅在浏览器当前视窗内出现时才加载该图片，达到减少首屏图片请求数，优化前端性能，提高用户体验。不管哪种方法，都有其自己的优势和劣势，掌握其中的原理，灵活应用才是最重要的。这对开发中遇到的问题及解决方法进行了总结，都是实战得来的经验，描述不清或者不对的地方，请多多指教。