Mutation Observer API：DOM 变化的监听与应用 - 智猿学院-IT界的百科全书

好嘞！各位听众老爷们，今天咱们就来聊聊 DOM 变化的“千里眼”—— Mutation Observer API。这玩意儿，说白了，就是个 DOM 侦察兵，专门盯着你网页上的元素，一旦有什么风吹草动，它立马向你汇报。

咱先别急着挠头，觉得这东西高深莫测。其实啊，理解 Mutation Observer API 就像理解一个八卦的邻居大妈。只不过，这位大妈盯着的不是你家老公有没有藏私房钱，而是你网页上的元素有没有被修改。

一、为什么需要这个“八卦大妈”？

在没有 Mutation Observer API 的日子里，如果我们想知道 DOM 什么时候发生了变化，通常只能用两种笨办法：

轮询大法: 就像个勤劳的小蜜蜂，不停地问：“变了吗？变了吗？变了吗？” 用 setInterval 或者 setTimeout 定时检查 DOM 结构，看看有没有变化。缺点嘛，就是效率低下，浪费资源，而且可能错过一些瞬间的变化。想象一下，你每隔 1 秒钟问一次，人家 0.5 秒就改完了，你不是错过了吗？
事件监听: 监听各种事件，比如 input、change、keypress 等等。但这种方法只能监听特定的事件，而且对于更深层次的 DOM 结构变化，比如子元素的增删，就无能为力了。这就像你只盯着门口，却不知道家里已经被小偷光顾了。

这两种方法，要么效率低下，要么覆盖不全，都不能完美地解决 DOM 变化监听的问题。于是，Mutation Observer API 这位“八卦大妈”应运而生，它就像一个全天候的监控系统，能够精准、高效地监听 DOM 的变化。

二、Mutation Observer API：这位“八卦大妈”的真面目

Mutation Observer API 由三个核心部分组成：

MutationObserver 对象： 这是“八卦大妈”的本体，负责创建和管理观察者。你可以理解为一台摄像机，负责拍摄 DOM 的变化。
observe() 方法： 这是“八卦大妈”的眼睛，告诉它要观察哪个元素，以及观察哪些类型的变化。就像你告诉摄像机，要对着谁拍，拍哪些内容。
MutationRecord 对象： 这是“八卦大妈”的汇报，包含了 DOM 变化的详细信息。就像摄像机拍到的录像，记录了谁、何时、何地、做了什么。

咱们来用代码说话，先看看如何创建一个 MutationObserver 对象：

// 创建一个观察器实例并传入一个回调函数
const observer = new MutationObserver(function(mutationsList, observer) {
  // mutationsList 是一个 MutationRecord 对象的数组
  for(const mutation of mutationsList) {
    if (mutation.type === 'childList') {
      console.log('一个子节点被添加或移除。');
    } else if (mutation.type === 'attributes') {
      console.log('属性 ' + mutation.attributeName + ' 被修改。');
    } else if (mutation.type === 'characterData') {
      console.log('节点的数据被修改。');
    }
  }
});

这段代码创建了一个 observer 对象，并且传入了一个回调函数。当被观察的 DOM 发生变化时，这个回调函数就会被调用。 mutationsList 参数是一个数组，包含了所有发生的 DOM 变化的详细信息。

接下来，咱们用 observe() 方法让这位“八卦大妈”开始工作：

// 选择你要观察的节点
const targetNode = document.getElementById('myElement');

// 配置观察选项:
const config = { attributes: true, childList: true, subtree: true, characterData: true };

// 开始观察目标节点
observer.observe(targetNode, config);

// 稍后停止观察
// observer.disconnect();

这段代码首先获取了要观察的 DOM 节点，然后定义了一个 config 对象，用来配置观察选项。 config 对象可以设置以下属性：

attributes: 是否观察属性的变化。值为 true 表示观察。
childList: 是否观察子节点的增删。值为 true 表示观察。
subtree: 是否观察目标节点的所有后代节点。值为 true 表示观察。
characterData: 是否观察节点文本内容的变化。值为 true 表示观察。
attributeFilter: (可选) 一个属性名称的数组。只观察这些属性的变化。
attributeOldValue: (可选) 设为 true 以在 mutation 记录中包含前一个属性值。
characterDataOldValue: (可选) 设为 true 以在 mutation 记录中包含前一个文本内容值。

最后，调用 observer.observe() 方法，传入目标节点和配置对象，让观察器开始工作。

如果想停止观察，可以调用 observer.disconnect() 方法。

三、MutationRecord 对象： “八卦大妈”的详细报告

当被观察的 DOM 发生变化时，回调函数会被调用，并且接收一个 mutationsList 参数。这个参数是一个 MutationRecord 对象的数组，每个 MutationRecord 对象都包含了 DOM 变化的详细信息。

MutationRecord 对象有以下属性：

属性名	类型	描述
`type`	`string`	变化的类型，可以是 `attributes`、`childList` 或 `characterData`。
`target`	`Node`	发生变化的节点。
`addedNodes`	`NodeList`	添加的节点列表，只有在 `type` 为 `childList` 时有效。
`removedNodes`	`NodeList`	移除的节点列表，只有在 `type` 为 `childList` 时有效。
`previousSibling`	`Node`	被添加或移除的节点的前一个兄弟节点，只有在 `type` 为 `childList` 时有效。
`nextSibling`	`Node`	被添加或移除的节点的后一个兄弟节点，只有在 `type` 为 `childList` 时有效。
`attributeName`	`string`	被修改的属性名，只有在 `type` 为 `attributes` 时有效。
`attributeNamespace`	`string`	属性的命名空间，只有在 `type` 为 `attributes` 时有效。
`oldValue`	`string`	变化之前的值，只有在配置了 `attributeOldValue` 或 `characterDataOldValue` 时有效。

通过这些属性，我们可以获取 DOM 变化的各种详细信息，从而做出相应的处理。

四、Mutation Observer API 的应用场景：让“八卦大妈”发挥作用

Mutation Observer API 的应用场景非常广泛，只要你需要监听 DOM 的变化，它就能派上用场。咱们举几个例子：

响应式布局： 监听浏览器窗口大小的变化，根据不同的屏幕尺寸，动态地调整页面布局。想象一下，你的网站在手机上和电脑上的排版不一样，就可以用它来监听窗口大小变化，然后动态调整 CSS。
富文本编辑器： 监听用户在编辑器中的输入，实时更新编辑器的内容。像 Word, Google Docs 这样的在线编辑器，就用得上它。
单页应用（SPA）： 监听路由的变化，动态地加载和渲染不同的组件。 Vue, React, Angular 这些框架，都离不开它。
插件开发： 监听网页内容的改变，为网页添加额外的功能。比如，一个翻译插件，可以监听网页上的文本内容，然后自动翻译成其他语言。
性能优化： 监听 DOM 的变化，及时清理不再需要的资源，防止内存泄漏。

五、Mutation Observer API 的注意事项：驾驭“八卦大妈”的技巧

虽然 Mutation Observer API 功能强大，但使用不当也可能导致性能问题。咱们来聊聊一些注意事项：

避免过度观察： 不要观察过多的节点，也不要观察过于频繁的变化。否则，会消耗大量的 CPU 资源，影响网页的性能。就像你雇佣了太多“八卦大妈”，她们整天在你家门口吵吵闹闹，影响你的生活。
合理配置观察选项： 只观察你真正需要的变化类型。如果你只需要监听属性的变化，就不要开启 childList 和 subtree 选项。就像你只需要知道邻居有没有换车，就不要让“八卦大妈”去打听人家有没有离婚。
及时断开观察： 当不再需要观察时，及时调用 observer.disconnect() 方法，释放资源。就像你不再需要“八卦大妈”了，就赶紧把她辞退，省得浪费钱。
使用 requestAnimationFrame 优化回调函数： 回调函数可能会被频繁调用，如果回调函数中包含复杂的计算或 DOM 操作，可能会导致页面卡顿。可以使用 requestAnimationFrame 方法，将回调函数的执行延迟到下一次浏览器重绘之前，从而提高性能。

六、Mutation Observer API vs. 其他方法：谁才是最佳选择？

咱们来比较一下 Mutation Observer API 和其他 DOM 变化监听方法：

方法	优点	缺点	适用场景
轮询	简单易懂	效率低下，浪费资源，可能错过瞬间的变化	适用于对实时性要求不高，且变化频率较低的场景
事件监听	能够监听特定的事件	只能监听特定的事件，对于更深层次的 DOM 结构变化无能为力	适用于只需要监听特定事件的场景
Mutation Observer API	精准、高效，能够监听各种类型的 DOM 变化	稍微复杂，需要合理配置观察选项，使用不当可能导致性能问题	适用于需要监听各种类型的 DOM 变化，且对实时性要求较高的场景
CustomEvent	灵活，可以自定义事件，然后在 DOM 变化时触发自定义事件，从而通知其他组件。	需要手动触发事件，不如 Mutation Observer API 自动监听变化方便，而且如果忘记触发事件，就会导致监听失败。	适用于组件之间需要解耦，并且需要自定义事件的场景。

总而言之，Mutation Observer API 是一个功能强大、灵活高效的 DOM 变化监听工具。只要你掌握了它的使用方法，并且注意一些性能问题，就能让你的网页更加智能、响应更快。

七、一个简单的例子：监听某个元素的class变化，并执行相应操作

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Mutation Observer Example</title>
<style>
  .active {
    background-color: lightgreen;
    padding: 10px;
  }
</style>
</head>
<body>

<div id="myElement">
  This is an element to observe.
</div>

<button id="toggleButton">Toggle Class</button>

<script>
  const targetNode = document.getElementById('myElement');
  const toggleButton = document.getElementById('toggleButton');

  // 创建一个 observer 实例
  const observer = new MutationObserver(function(mutationsList, observer) {
    for(let mutation of mutationsList) {
      if (mutation.type === 'attributes' && mutation.attributeName === 'class') {
        if (targetNode.classList.contains('active')) {
          console.log('Element is now active!');
        } else {
          console.log('Element is no longer active!');
        }
      }
    }
  });

  // 配置观察选项:
  const config = { attributes: true, attributeFilter: ['class'] };

  // 开始观察目标节点
  observer.observe(targetNode, config);

  // 停止观察的示例（如果你想在某个时候停止观察）
  // observer.disconnect();

  // 按钮点击事件，用于切换 class
  toggleButton.addEventListener('click', function() {
    targetNode.classList.toggle('active');
  });

</script>

</body>
</html>

这个例子演示了如何监听一个元素的 class 属性的变化，并且在 class 属性发生变化时执行相应的操作。当点击按钮时，会切换 myElement 的 active 类，MutationObserver 监测到这个变化，并在控制台打印相应的消息。

八、总结：

Mutation Observer API 就像一个敏锐的观察者，时刻关注着 DOM 的变化。掌握它，你就能编写出更加智能、响应更快的网页应用。希望今天的讲解能够帮助你理解和应用 Mutation Observer API。记住，合理使用，才能让这位“八卦大妈”真正为你所用，而不是给你添乱。

好了，今天的讲座就到这里，谢谢大家！😊

发表回复 取消回复

发表回复取消回复