基于 IntersectionObserver 实现一个组件的曝光监控

我们在产品推广过程中，经常需要判断用户是否对某个模块感兴趣。那么就需要获取该模块的曝光量和用户对该模块的点击量，若点击量/曝光量越高，说明该模块越有吸引力。

那么如何知道模块对用户是否曝光了呢？之前我们是监听页面的滚动事件，然后通过getBoundingClientRect()现在我们直接使用IntersectionObserver就行了，使用起来简单方便，而且性能上也比监听滚动事件要好很多。

1. IntersectionObserver

我们先来简单了解下这个 api 的使用方法。

IntersectionObserver 有两个参数，new IntersectionObserver(callback, options)，callback 是当触发可见性时执行的回调，options 是相关的配置。

// 初始化一个对象
const io = new IntersectionObserver(
  (entries) => {
    // entries是一个数组
    console.log(entries);
  },
  {
    threshold: [0, 0.5, 1], // 触发回调的节点，0表示元素刚完全不可见，1表示元素刚完全可见，0.5表示元素可见了一半等
  },
);
// 监听dom对象，可以同时监听多个dom元素
io.observe(document.querySelector('.dom1'));
io.observe(document.querySelector('.dom2'));

// 取消监听dom元素
io.unobserve(document.querySelector('.dom2'));

// 关闭观察器
io.disconnect();

在 callback 中的 entries 参数是一个IntersectionObserverEntry类型的数组。

主要有 6 个元素：

{
  time: 3893.92,
  rootBounds: ClientRect {
    bottom: 920,
    height: 1024,
    left: 0,
    right: 1024,
    top: 0,
    width: 920
  },
  boundingClientRect: ClientRect {
     // ...
  },
  intersectionRect: ClientRect {
    // ...
  },
  intersectionRatio: 0.54,
  target: element
}

各个属性的含义：

{
  time: 触发该行为的时间戳（从打开该页面开始计时的时间戳），单位毫秒
  rootBounds: 视窗的尺寸,
  boundingClientRect: 被监听元素的尺寸,
  intersectionRect: 被监听元素与视窗交叉区域的尺寸,
  intersectionRatio: 触发该行为的比例,
  target: 被监听的dom元素
}

我们利用页面可见性的特点，可以做很多事情，比如组件懒加载、无限滚动、监控组件曝光等。

2. 监控组件的曝光

我们利用IntersectionObserver这个 api，可以很好地实现组件曝光量的统计。

实现的方式主要有两种：

1. 函数的方式；

2. 高阶组件的方式；

传入的参数：

interface ComExposeProps {
  readonly always?: boolean; // 是否一直有效
  // 曝光时的回调，若不存在always，则只执行一次
  onExpose?: (dom: HTMLElement) => void;
  // 曝光后又隐藏的回调，若不存在always，则只执行一次
  onHide?: (dom: HTMLElement) => void;
  observerOptions?: IntersectionObserverInit; // IntersectionObserver相关的配置
}

我们约定整体的曝光量大于等于 0.5，即为有效曝光。同时，我们这里暂不考虑该 api 的兼容性，若需要兼容的话，可以安装对应的 polyfill 版。

2.1 函数的实现方式

用函数的方式来实现时，需要业务侧传入真实的 dom 元素，我们才能监听。

// 一个函数只监听一个dom元素
// 当需要监听多个元素，可以循环调用exposeListener
const exposeListener = (target: HTMLElement, options?: ComExposeProps) => {
  // IntersectionObserver相关的配置
  const observerOptions = options?.observerOptions || {
    threshold: [0, 0.5, 1],
  };
  const intersectionCallback = (entries: IntersectionObserverEntry[]) => {
    const [entry] = entries;
    if (entry.isIntersecting) {
      if (entry.intersectionRatio >= observerOptions.threshold[1]) {
        if (target.expose !== 'expose') {
          options?.onExpose?.(target);
        }
        target.expose = 'expose';
        if (!options?.always && typeof options?.onHide !== 'function') {
          // 当always属性为加，且没有onHide方式时
          // 则在执行一次曝光后，移动监听
          io.unobserve(target);
        }
      }
    } else if (typeof options?.onHide === 'function' && target.expose === 'expose') {
      options.onHide(target);
      target.expose = undefined;
      if (!options?.always) {
        io.unobserve(target);
      }
    }
  };
  const io = new IntersectionObserver(intersectionCallback, observerOptions);
  io.observe(target);
};

调用起来也非常方便：

exposeListener(document.querySelector('.dom1'), {
  always: true, // 监听的回调永远有效
  onExpose() {
    console.log('dom1 expose', Date.now());
  },
  onHide() {
    console.log('dom1 hide', Date.now());
  },
});

// 没有always时，所有的回调都只执行一次
exposeListener(document.querySelector('.dom2'), {
  // always: true,
  onExpose() {
    console.log('dom2 expose', Date.now());
  },
  onHide() {
    console.log('dom2 hide', Date.now());
  },
});

// 重新设置IntersectionObserver的配置
exposeListener(document.querySelector('.dom3'), {
  observerOptions: {
    threshold: [0, 0.2, 1],
  },
  onExpose() {
    console.log('dom1 expose', Date.now());
  },
});

那么组件的曝光数据，就可以在onExpose()的回调方式里进行上报。

不过我们可以看到，这里面有很多标记，需要我们处理，单纯的一个函数不太方便处理；而且也没对外暴露出取消监听的 api，导致我们想在卸载组件前也不方便取消监听。

因此我们可以用一个 class 类来实现。

2.2 类的实现方式

类的实现方式，我们可以把很多标记放在属性里。核心部分跟上面的差不多。

class ComExpose {
  target = null;
  options = null;
  io = null;
  exposed = false;

  constructor(dom, options) {
    this.target = dom;
    this.options = options;
    this.observe();
  }
  observe(options) {
    this.unobserve();

    const config = { ...this.options, ...options };
    // IntersectionObserver相关的配置
    const observerOptions = config?.observerOptions || {
      threshold: [0, 0.5, 1],
    };
    const intersectionCallback = (entries) => {
      const [entry] = entries;
      if (entry.isIntersecting) {
        if (entry.intersectionRatio >= observerOptions.threshold[1]) {
          if (!config?.always && typeof config?.onHide !== 'function') {
            io.unobserve(this.target);
          }
          if (!this.exposed) {
            config?.onExpose?.(this.target);
          }
          this.exposed = true;
        }
      } else if (typeof config?.onHide === 'function' && this.exposed) {
        config.onHide(this.target);
        this.exposed = false;
        if (!config?.always) {
          io.unobserve(this.target);
        }
      }
    };
    const io = new IntersectionObserver(intersectionCallback, observerOptions);
    io.observe(this.target);
    this.io = io;
  }
  unobserve() {
    this.io?.unobserve(this.target);
  }
}

调用的方式：

// 初始化时自动添加监听
const instance = new ComExpose(document.querySelector('.dom1'), {
  always: true,
  onExpose() {
    console.log('dom1 expose');
  },
  onHide() {
    console.log('dom1 hide');
  },
});

// 取消监听
instance.unobserve();

不过这种类的实现方式，在 react 中使用起来也不太方便：

1. 首先要通过useRef()获取到 dom 元素；

2. 组件卸载时，要主动取消对 dom 元素的监听；

2.3 react 中的组件嵌套的实现方式

我们可以利用 react 中的useEffect()hook，能很方便地在卸载组件前，取消对 dom 元素的监听。

import React, { useEffect, useRef, useState } from 'react';

interface ComExposeProps {
  children: any;
  readonly always?: boolean; // 是否一直有效
  // 曝光时的回调，若不存在always，则只执行一次
  onExpose?: (dom: HTMLElement) => void;
  // 曝光后又隐藏的回调，若不存在always，则只执行一次
  onHide?: (dom: HTMLElement) => void;
  observerOptions?: IntersectionObserverInit; // IntersectionObserver相关的配置
}

/**
 * 监听元素的曝光
 * @param {ComExposeProps} props 要监听的元素和回调
 * @returns {JSX.Element}
 */
const ComExpose = (props: ComExposeProps): JSX.Element => {
  const ref = useRef<any>(null);
  const curExpose = useRef(false);

  useEffect(() => {
    if (ref.current) {
      const target = ref.current;
      const observerOptions = props?.observerOptions || {
        threshold: [0, 0.5, 1],
      };
      const intersectionCallback = (entries: IntersectionObserverEntry[]) => {
        const [entry] = entries;
        if (entry.isIntersecting) {
          if (entry.intersectionRatio >= observerOptions.threshold[1]) {
            if (!curExpose.current) {
              props?.onExpose?.(target);
            }
            curExpose.current = true;
            if (!props?.always && typeof props?.onHide !== 'function') {
              // 当always属性为加，且没有onHide方式时
              // 则在执行一次曝光后，移动监听
              io.unobserve(target);
            }
          }
        } else if (typeof props?.onHide === 'function' && curExpose.current) {
          props.onHide(target);
          curExpose.current = false;
          if (!props?.always) {
            io.unobserve(target);
          }
        }
      };
      const io = new IntersectionObserver(intersectionCallback, observerOptions);
      io.observe(target);

      return () => io.unobserve(target); // 组件被卸载时，先取消监听
    }
  }, [ref]);

  // 当组件的个数大于等于2，或组件使用fragment标签包裹时
  // 则创建一个新的div用来挂在ref属性
  if (React.Children.count(props.children) >= 2 || props.children.type.toString() === 'Symbol(react.fragment)') {
    return <div ref={ref}>{props.children}</div>;
  }
  // 为该组件挂在ref属性
  return React.cloneElement(props.children, { ref });
};
export default ComExpose;

调用起来更加方便了，而且还不用手动获取 dom 元素和卸载监听：

<ComExpose always onExpose={() => console.log('expose')} onHide={() => console.log('hide')}>
  <div className="dom dom1">dom1 always</div>
</ComExpose>

Vue 组件实现起来的方式也差不多，不过我 Vue 用的确实比较少，这里就不放 Vue 的实现方式了。

现在我们已经基本实现了关于组件的曝光的监听方式，整篇文章的核心全部都在IntersectionObserver上。基于上面的实现方式，我们其实还可以继续扩展，比如在组件即将曝光时踩初始化组件；页面中的倒计时只有在可见时才执行，不可见时则直接停掉等等。

IntersectionObserver 还等着我们探索出更多的用法！