【前端詞典】5 種滾動吸頂實現方式的比較[性能升級版]

修改版預覽

這篇文章是三天前寫就的，有大佬給我提了一些修改意見，我以爲這個意見確實中肯。因此就有了這個升級的修改版本。代碼同步更新到 GitHub 了。

修改內容以下：

1. 添加了圖文說明，直觀的說明 getBoundingClientRect()集合含義
2. 頻繁 reflow 風險該如何規避(優化滾動監聽)
3. 監聽滾動帶來的性能問題(使用 IntersectionObserver, 新方案)

修改更新的內容在第 4 點和第 5 點，若是你看過本文，能夠直接看修改更新的內容。或者你能夠再看一遍。

前言

我入職第二家公司接到的第一個需求就是修復以前外包作的滾動吸頂效果。我當時很納悶爲什麼一個滾動吸頂會有 bug，後來我查看代碼才發現直接用的是 offsetTop 這個屬性，並且並無作兼容性處理。

offsetTop

用於得到當前元素到定位父級（ element.offsetParent ）頂部的距離（偏移值）。

定位父級 offsetParent 的定義是：與當前元素最近的 position != static 的父級元素。

或許寫這個代碼的人沒有注意到「定位父級」這個這個附屬條件。

後來在項目中總會遇到滾動吸頂的效果須要實現，如今我將我知道的 4 種滾動吸頂實現方式作詳細介紹。

目錄

1. 使用 position:sticky 實現
2. 使用 JQuery 的 offset().top 實現
3. 使用原生的 offsetTop 實現
4. 使用 obj.getBoundingClientRect().top 實現
5. 性能優化篇

以上這四種方式你都瞭解嗎？相關代碼已上傳到 GitHub ，感興趣的能夠 clone 代碼到本地運行。望給個 star 支持一下。

四種實現方式

咱們先看一下效果圖：

1、使用 position:sticky 實現

一、粘性定位是什麼？

粘性定位 sticky 至關於相對定位 relative 和固定定位 fixed 的結合；在頁面元素滾動過程當中，某個元素距離其父元素的距離達到 sticky 粘性定位的要求時；元素的相對定位 relative 效果變成固定定位 fixed 的效果。

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二、如何使用？

使用條件：

1. 父元素不能 overflow:hidden 或者 overflow:auto 屬性
2. 必須指定 top、bottom、left、right 4 個值之一，不然只會處於相對定位
3. 父元素的高度不能低於 sticky 元素的高度
4. sticky 元素僅在其父元素內生效

在須要滾動吸頂的元素加上如下樣式即可以實現這個效果：

.sticky {
    position: -webkit-sticky;
    position: sticky;
    top: 0;
}
複製代碼

三、這個屬性好用嗎？

咱們先看下在 Can I use 中看看這個屬性的兼容性：

能夠看出這個屬性的兼容性並非很好，由於這個 API 還只是實驗性的屬性。不過這個 API 在 IOS 系統的兼容性仍是比較好的。

因此咱們在生產環境若是使用這個 API 的時候通常會和下面的幾種方式結合使用。

2、使用 JQuery 的 offset().top 實現

咱們知道 JQuery 中封裝了操做 DOM 和讀取 DOM 計算屬性的 API，基於 offset().top 這個 API 和 scrollTop() 的結合，咱們也能夠實現滾動吸頂效果。

...
window.addEventListener('scroll', self.handleScrollOne);
...
handleScrollOne: function() {
    let self = this;
    let scrollTop = $('html').scrollTop();
    let offsetTop = $('.title_box').offset().top;
    self.titleFixed = scrollTop > offsetTop;
}
...
複製代碼

這樣實現當然能夠，不過因爲 JQuery 慢慢的退出歷史的舞臺，咱們在代碼中儘可能不使用 JQuery 的 API。咱們能夠基於 offset().top 的源碼本身處理原生 offsetTop。因而乎就有了第三種方式。

scrolloTop() 有兼容性問題，在微信瀏覽器、IE、某些 firefox 版本中 $('html').scrollTop() 的值會爲 0，因而乎也就有了第三種方案的兼容性寫法。

3、使用原生的 offsetTop 實現

咱們知道 offsetTop 是相對定位父級的偏移量，假若須要滾動吸頂的元素出現定位父級元素，那麼 offsetTop 獲取的就不是元素距離頁面頂部的距離。

咱們能夠本身對 offsetTop 作如下處理：

getOffset: function(obj,direction){
    let offsetL = 0;
    let offsetT = 0;
    while( obj!== window.document.body && obj !== null ){
        offsetL += obj.offsetLeft;
        offsetT += obj.offsetTop;
        obj = obj.offsetParent;
    }
    if(direction === 'left'){
        return offsetL;
    }else {
        return offsetT;
    }
}
複製代碼

使用：

...
window.addEventListener('scroll', self.handleScrollTwo);
...
handleScrollTwo: function() {
    let self = this;
    let scrollTop = window.pageYOffset || document.documentElement.scrollTop || document.body.scrollTop;
    let offsetTop = self.getOffset(self.$refs.pride_tab_fixed);
    self.titleFixed = scrollTop > offsetTop;
}
...
複製代碼

你是否是看出了以上兩種方式的一些問題？

咱們必定須要使用 scrollTop - offsetTop 的值來實現滾動吸頂的效果嗎？答案是否認的。

咱們一同看看第四種方案。

4、使用 obj.getBoundingClientRect().top 實現

定義：

這個 API 能夠告訴你頁面中某個元素相對瀏覽器視窗上下左右的距離。

使用：
tab 吸頂可使用 obj.getBoundingClientRect().top 代替 scrollTop - offsetTop,代碼以下：

// html
<div class="pride_tab_fixed" ref="pride_tab_fixed">
    <div class="pride_tab" :class="titleFixed == true ? 'isFixed' :''">
        // some code
    </div>
</div>

// vue
export default {
    data(){
      return{
        titleFixed: false
      }
    },
    activated(){
      this.titleFixed = false;
      window.addEventListener('scroll', this.handleScroll);
    },
    methods: {
      //滾動監聽，頭部固定
      handleScroll: function () {
        let offsetTop = this.$refs.pride_tab_fixed.getBoundingClientRect().top;
        this.titleFixed = offsetTop < 0;
        // some code
      }
    }
  }
複製代碼

offsetTop 和 getBoundingClientRect() 區別

1. getBoundingClientRect():

用於得到頁面中某個元素的左，上，右和下分別相對瀏覽器視窗的位置。不包含文檔卷起來的部分。

該函數返回一個 object 對象，有8個屬性： top, right, buttom, left, width, height, x, y

2. offsetTop:

用於得到當前元素到定位父級（ element.offsetParent ）頂部的距離（偏移值）。

定位父級 offsetParent 的定義是：與當前元素最近的 position != static 的父級元素。

offsetTop 和 offsetParent 方法相結合能夠得到該元素到 body 上邊距的距離。代碼以下：

getOffset: function(obj,direction){
    let offsetL = 0;
    let offsetT = 0;
    while( obj!== window.document.body && obj !== null ){
        offsetL += obj.offsetLeft;
        offsetT += obj.offsetTop;
        obj = obj.offsetParent;
    }
    if(direction === 'left'){
        return offsetL;
    }else {
        return offsetT;
    }
}
複製代碼

延伸知識點

offsetWidth：

元素在水平方向上佔用的空間大小：
offsetWidth = border-left + padding-left + width + padding-right + border-right

offsetHeight：

元素在垂直方向上佔用的空間大小：
offsetHeight = border-top + padding-top + height + padding-bottom + border-bottom

注：若是存在垂直滾動條，offsetWidth 也包括垂直滾動條的寬度；若是存在水平滾動條，offsetHeight 也包括水平滾動條的高度；

offsetTop：

元素的上外邊框至 offsetParent 元素的上內邊框之間的像素距離；

offsetLeft：

元素的左外邊框至 offsetParent 元素的左內邊框之間的像素距離；

注意事項

1. 全部偏移量屬性都是隻讀的；
2. 若是給元素設置了 display:none，則它的偏移量屬性都爲 0；
3. 每次訪問偏移量屬性都須要從新計算（保存變量）；
4. 在使用的時候可能出現 DOM 沒有初始化，就讀取了該屬性，這個時候會返回 0；對於這個問題咱們須要等到 DOM 元素初始化完成後再執行。

遇到的兩個問題

1、吸頂的那一刻伴隨抖動

出現抖動的緣由是由於：在吸頂元素 position 變爲 fixed 的時候，該元素就脫離了文檔流，下一個元素就進行了補位。就是這個補位操做形成了抖動。

解決方案

爲這個吸頂元素添加一個等高的父元素，咱們監聽這個父元素的 getBoundingClientRect().top 值來實現吸頂效果，即：

<div class="title_box" ref="pride_tab_fixed">
    <div class="title" :class="titleFixed == true ? 'isFixed' :''">
    使用 `obj.getBoundingClientRect().top` 實現
    </div>
</div>
複製代碼

這個方案就能夠解決抖動的 Bug 了。

2、吸頂效果不能及時響應

這個問題是我比較頭痛，以前我沒有在乎過這個問題。直到有一天我用美團點外賣的時候，我纔開始注意這個問題。

描述：

1. 當頁面往下滾動時，吸頂元素須要等頁面滾動中止以後纔會出現吸頂效果
2. 當頁面往上滾動時，滾動到吸頂元素恢復文檔流位置時吸頂元素不恢復原樣，而等頁面中止滾動以後纔會恢復原樣

緣由： 在 ios 系統上不能實時監聽 scroll 滾動監聽事件，在滾動中止時才觸發其相關的事件。

解決方案：

還記得第一種方案中的 position:sticky 嗎？這個屬性在 IOS6 以上的系統中有良好的兼容性，因此咱們能夠區分 IOS 和 Android 設備作兩種處理。

IOS 使用 position:sticky，Android 使用滾動監聽 getBoundingClientRect().top 的值。

若是 IOS 版本太低呢？這裏提供一種思路：window.requestAnimationFrame()。

性能優化篇（新增）

到此 4 中滾動吸頂的方式介紹完了，但是這樣就真的結束了嗎？其實仍是有優化的空間的。

咱們從兩個方向作性能優化（實際上是一個方向）：

1. 避免過分的 reflow
2. 優化滾動監聽事件

問題定位過程

咱們知道過分的 reflow 會使頁面的性能降低。因此咱們須要儘量的下降 reflow 的次數，給用戶更加流暢的感受。

有的朋友或許會說這個我知道，但是這和滾動吸頂有什麼關係呢？

不急，你是否還記得滾動吸頂使用了 offsetTop 或者 getBoundingClientRect().top 來獲取響應的偏移量呢？

既然有讀取元素的屬性就天然會致使頁面 reflow。

所以咱們優化的方向就是從減小讀取元素屬性次數下手，查看代碼發現一觸發屏幕滾動事件就會調用相關方法讀取元素的偏移量。

優化方案

解決這個問題有如下兩個方案：

1. 犧牲平滑度知足性能，使用節流控制相關方法的調用
2. 使用 IntersectionObserver 和節流結合，也犧牲了平滑度。

第一種方案

這個方案很常見，不過其帶來的反作用也很明顯，就是在吸頂效果會有些延遲，若是產品能夠接受那就不失爲一種好方法。

這樣能夠控制在必定時間內只讀取

這裏節流函數就直接是用 lodash.js 封裝好的 throttle 方法。

代碼以下：

window.addEventListener('scroll', _.throttle(self.handleScrollThree, 50));
複製代碼

第二種方案

第二種方案相對來講容易接受一點，就是支持 IntersectionObserver 就用 IntersectionObserver，不然就用 throttle。

咱們先講講 IntersectionObserver

IntersectionObserver 能夠用來監聽元素是否進入了設備的可視區域以內，而不須要頻繁的計算來作這個判斷。

經過這個屬性咱們就能夠在元素不在可視範圍內，不去讀取元素的相對位置，已達到性能優化；當瀏覽器不支持這個屬性的時候就使用 throttle 來處理。

咱們看看這個屬性的兼容性怎麼樣：

大概支持了 60% 以上，在項目中仍是可使用的（你須要作好兼容性處理）。

關於 IntersectionObserver 如何使用，請看 MDN 或者 阮一峯教程。

使用 IntersectionObserver 和 throttle 優化的代碼以下：

IntersectionObserverFun: function() {
    let self = this;
    let ele = self.$refs.pride_tab_fixed;
    if( !IntersectionObserver ){
        let observer = new IntersectionObserver(function(){
            let offsetTop = ele.getBoundingClientRect().top;
            self.titleFixed = offsetTop < 0;
        }, {
            threshold: [1]
        });
        observer.observe(document.getElementsByClassName('title_box')[0]);
    } else {
        window.addEventListener('scroll', _.throttle(function(){
            let offsetTop = ele.getBoundingClientRect().top;
            self.titleFixed = offsetTop < 0;
        }, 50));
    }
}, 
複製代碼

注意

IntersectionObserver API 是異步的，不隨着目標元素的滾動同步觸發。

規格寫明，IntersectionObserver的實現，應該採用 requestIdleCallback()。它不會當即執行回調，它會調用 window.requestIdleCallback() 來異步的執行咱們指定的回調函數，並且還規定了最大的延遲時間是 100 毫秒。

總結：

這種 IntersectionObserver 和 throttle 結合的方案不失爲一種可選擇的方案，這種方案的優勢就在於能夠有效地減小頁面 reflow 的風險，不過缺點也是有的，須要犧牲頁面的平滑度。具體該如何取捨，就看業務的須要啦。

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