各位观众老爷们，晚上好！欢迎来到今天的 DOM 树变化监控特别节目，我是你们的老朋友，人称“代码界的段子手”的程序猿老王。今天咱们不聊八卦，专心研究一下 JavaScript 中监控 DOM 树变化的利器 —— Mutation Observer。
话说当年，网页开发还没这么花里胡哨的时候，DOM 树的变化监控那可是个老大难问题。那时候有个叫做 Mutation Events 的东西，虽然能用，但用起来就像开着拖拉机去F1赛道，性能差到令人发指，而且还经常“误报军情”。
后来，W3C 终于看不下去了，推出了 Mutation Observer API，这玩意儿一出，简直就是救星降临，性能提升了 N 个数量级，而且监控也更加精准了。
今天，咱们就来好好聊聊 Mutation Observer，看看它到底是如何实现对 DOM 树变化的细粒度监控的，以及它相比老前辈 Mutation Events 到底有哪些优势。
一、Mutation Observer：DOM 树变化的“鹰眼”
Mutation Observer 顾名思义，它就是一个观察者，专门观察 DOM 树的变化。你可以把它想象成一个摄像头，时刻监控着你指定的 DOM 节点及其子树，一旦发现任何变化，它就会立刻通知你。
1.1 创建 Mutation Observer 实例
要使用 Mutation Observer，首先需要创建一个 Mutation Observer 实例。这个实例需要一个回调函数，当观察到 DOM 变化时，这个回调函数就会被执行。
// 创建一个 Mutation Observer 实例
const observer = new MutationObserver(function(mutationsList, observer) {
// 当观察到 DOM 变化时，执行这里的代码
mutationsList.forEach(function(mutation) {
console.log('Mutation detected:', mutation);
// 在这里处理 DOM 变化
});
});上面的代码中，mutationsList 是一个数组，包含了所有观察到的 DOM 变化。observer 是 Mutation Observer 实例本身，可以在回调函数中使用它来停止观察。
1.2 配置观察选项
创建了 Mutation Observer 实例之后，还需要配置观察选项，告诉它你需要观察哪些类型的 DOM 变化。
// 配置观察选项
const config = {
attributes: true, // 观察属性变化
childList: true, // 观察子节点变化
subtree: true, // 观察子树变化
characterData: true, // 观察字符数据变化
attributeOldValue: true, // 记录属性变化前的值
characterDataOldValue: true // 记录字符数据变化前的值
};上面的代码中，config 对象包含了所有可配置的观察选项。你可以根据自己的需求选择需要观察的选项。
| 选项 | 描述 |
|---|
1.3 开始观察
配置好观察选项后，就可以开始观察指定的 DOM 节点了。
// 选择需要观察的 DOM 节点
const targetNode = document.getElementById('myElement');
// 开始观察
observer.observe(targetNode, config);上面的代码中，targetNode 是你需要观察的 DOM 节点。observer.observe() 方法会启动 Mutation Observer，开始监控 targetNode 及其子树的变化。
1.4 断开观察
当你不再需要观察 DOM 变化时，可以调用 observer.disconnect() 方法来断开观察。
// 断开观察
observer.disconnect();二、Mutation Observer 的优势：甩掉“老掉牙”的 Mutation Events
Mutation Observer 相比于 Mutation Events，简直就是鸟枪换炮，优势不要太明显。
2.1 性能优化：告别卡顿，流畅体验
Mutation Events 最大的问题就是性能差。每次 DOM 变化都会触发一个事件，导致大量的事件处理函数被执行，很容易造成页面卡顿。
而 Mutation Observer 采用的是异步批量处理的方式。它会将一段时间内的所有 DOM 变化收集起来，然后一次性通知你。这样可以大大减少事件处理函数的执行次数，从而提高页面性能。
你可以把 Mutation Events 想象成一个急性子，一有风吹草动就大喊大叫；而 Mutation Observer 则像一个沉稳的观察者，先把情况摸清楚了再告诉你。
2.2 精准监控：不再“误报军情”
Mutation Events 还有一个问题就是“误报军情”。有时候，一些无关紧要的 DOM 变化也会触发事件，让你疲于应付。
Mutation Observer 可以通过配置观察选项，精确地指定需要观察的 DOM 变化类型。这样可以避免不必要的事件触发，让你更加专注于处理真正重要的 DOM 变化。
2.3 浏览器兼容性：拥抱未来，兼容现在
Mutation Observer 的浏览器兼容性也非常好。除了 IE 10 及以下版本不支持之外，几乎所有主流浏览器都支持它。
而 Mutation Events 已经被 W3C 废弃，不建议使用。
2.4 代码示例：对比 Mutation Observer 和 Mutation Events
为了更直观地展示 Mutation Observer 的优势，我们来看一个简单的代码示例。
使用 Mutation Events：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Mutation Events Example</title>
</head>
<body>
<div id="myElement">Hello, world!</div>
<script>
const myElement = document.getElementById('myElement');
myElement.addEventListener('DOMCharacterDataModified', function(event) {
console.log('DOMCharacterDataModified event triggered:', event.newValue);
});
myElement.textContent = 'Hello, Mutation Events!';
</script>
</body>
</html>使用 Mutation Observer：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Mutation Observer Example</title>
</head>
<body>
<div id="myElement">Hello, world!</div>
<script>
const myElement = document.getElementById('myElement');
const observer = new MutationObserver(function(mutationsList, observer) {
mutationsList.forEach(function(mutation) {
if (mutation.type === 'characterData') {
console.log('Mutation detected:', mutation.target.data);
}
});
});
const config = { characterData: true, subtree: true };
observer.observe(myElement, config);
myElement.textContent = 'Hello, Mutation Observer!';
</script>
</body>
</html>可以看到，使用 Mutation Observer 的代码更加简洁、清晰，而且性能也更好。
三、Mutation Observer 的应用场景：大展身手，无所不能
Mutation Observer 可以应用于各种需要监控 DOM 树变化的场景，例如：
- 前端框架： 前端框架可以使用 Mutation Observer 来实现数据绑定和视图更新。
- 富文本编辑器： 富文本编辑器可以使用 Mutation Observer 来监控用户对文本的修改。
- 代码高亮： 代码高亮工具可以使用 Mutation Observer 来监控代码的变化，并实时更新高亮效果。
- 广告拦截： 广告拦截插件可以使用 Mutation Observer 来监控网页中的广告元素，并将其移除。
- 各种需要实时响应 DOM 变化的场景
四、MutationObserver 的深入研究
现在，让我们更深入地了解一下 MutationObserver。
4.1 Mutation 记录 (MutationRecord)
正如我们之前看到的，传递给 MutationObserver 回调的第一个参数是一个 MutationRecord 对象的数组。每个 MutationRecord 描述了 DOM 发生的一个特定变化。 MutationRecord 包含以下属性：
type: 表示发生的变异类型的字符串。可能的值包括"attributes"(属性变更),"characterData"(文本节点数据变更), 和"childList"(子节点变更).target: 受变异影响的Node。addedNodes: 如果type是"childList", 则这是一个包含已添加到树中的Node对象的NodeList。removedNodes: 如果type是"childList", 则这是一个包含已从树中移除的Node对象的NodeList。previousSibling: 如果type是"childList", 则这是已添加或删除节点的前一个兄弟节点，如果该节点是第一个子节点或者不知道前一个兄弟节点，则为null。nextSibling: 如果type是"childList", 则这是已添加或删除节点的下一个兄弟节点，如果该节点是最后一个子节点或者不知道下一个兄弟节点，则为null。attributeName: 如果type是"attributes", 则这是其属性已更改的属性名称。attributeNamespace: 如果type是"attributes", 则这是属性的命名空间（如果存在），否则为null。oldValue: 取决于变异的类型，这包含变异之前的值。对于属性变异，这是属性的先前值。对于字符数据变异，这是节点数据的先前值。对于子列表变异，此值为null。 只有在配置对象中分别设置了attributeOldValue或characterDataOldValue时，才提供此值。
4.2 观察特定的属性
你可以使用 attributeFilter 选项来指定你想要观察的特定属性。这可以进一步提高性能，因为它避免了在你不需要时接收属性变异。
const config = {
attributes: true,
attributeFilter: ['class', 'style'] // 只观察 class 和 style 属性的变化
};4.3 异步性
MutationObserver 的一个关键特性是其异步性。变异不会立即传递到你的回调函数。相反，浏览器会等待当前脚本执行完成，然后以批处理的方式传递变异。 这有几个重要的含义：
- 性能: 通过批量处理变异，浏览器可以避免不必要的重新计算和重绘。
- 时序: 你不能依赖于变异以发生的精确顺序传递。
- 读取 DOM: 在回调函数中，DOM 可能已经发生了进一步的变化。 你需要仔细考虑你的代码逻辑，以确保它能够正确处理这种情况。
4.4 takeRecords() 方法
takeRecords() 方法可以用来立即获取所有挂起的变异记录，而无需等待下一次回调执行。这在某些情况下很有用，例如在断开观察者之前处理所有未处理的变异。
const pendingMutations = observer.takeRecords();
pendingMutations.forEach(mutation => {
console.log("Pending Mutation:", mutation);
});
observer.disconnect();五、更高级的例子
让我们看一些更高级的例子，说明如何在实际中使用 MutationObserver。
5.1 自动调整文本区域大小
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Auto-Resizing Textarea</title>
<style>
textarea {
overflow: hidden;
resize: none;
min-height: 50px; /* 确保文本区域至少有一定高度 */
}
</style>
</head>
<body>
<textarea id="myTextarea"></textarea>
<script>
const textarea = document.getElementById('myTextarea');
function autoResize() {
textarea.style.height = 'auto'; // 先重置高度，以便正确计算
textarea.style.height = textarea.scrollHeight + 'px';
}
// 初始调整大小
autoResize();
const observer = new MutationObserver(autoResize);
const config = { characterData: true, childList: true, subtree: true }; // 监听内容变化
observer.observe(textarea, config);
textarea.addEventListener('input', autoResize); // 也监听 input 事件作为补充，提高响应速度
// 可以在不再需要时断开观察
// observer.disconnect();
</script>
</body>
</html>这个例子使用 MutationObserver 来监控文本区域的内容变化。当内容发生变化时，autoResize() 函数会被调用，它会调整文本区域的高度以适应内容。 同时，我们也监听了 input 事件，以便更快地响应用户的输入。
5.2 监控动态加载的内容
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Monitoring Dynamically Loaded Content</title>
</head>
<body>
<div id="contentContainer">
<!-- 内容将动态加载到这里 -->
</div>
<button id="loadButton">Load Content</button>
<script>
const contentContainer = document.getElementById('contentContainer');
const loadButton = document.getElementById('loadButton');
const observer = new MutationObserver(function(mutationsList, observer) {
mutationsList.forEach(function(mutation) {
if (mutation.type === 'childList') {
console.log('New content loaded!');
// 在这里处理新加载的内容
mutation.addedNodes.forEach(node => {
console.log('Added Node:', node);
});
}
});
});
const config = { childList: true, subtree: false }; // 只监听直接子节点的变化
observer.observe(contentContainer, config);
loadButton.addEventListener('click', function() {
// 模拟异步加载内容
setTimeout(function() {
contentContainer.innerHTML = '<p>This content was loaded dynamically!</p>';
}, 1000);
});
// 可以在不再需要时断开观察
// observer.disconnect();
</script>
</body>
</html>这个例子使用 MutationObserver 来监控 contentContainer 元素。当点击 "Load Content" 按钮时，会模拟异步加载内容，并将内容添加到 contentContainer 中。 MutationObserver 会检测到子节点的变化，并执行回调函数。
六、总结
Mutation Observer 是一个强大的 API，可以让你以高效和精确的方式监控 DOM 树的变化。 它相比于 Mutation Events 有着显著的优势，是现代 Web 开发中不可或缺的工具。
希望今天的讲座能帮助你更好地理解和使用 Mutation Observer。 记住，多实践、多尝试，才能真正掌握这项技术。
感谢大家的收看，我们下期再见！