一文读懂MutationObserver的基本原理和应用场景

MutationObserver 是用于监视 DOM 树内的特定节点的 Web API 接口，一旦监测到节点发生变化，就会通知回调函数执行相应的逻辑。该 API 的兼容性很好，但由于如今流行的 JS 框架都旨在“数据驱动视图”，使得这个 API 容易被大众遗忘。

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本文将介绍 MutationObserver 的基本原理、使用方法和应用场景，帮助读者更好地理解和应用这个灵活且强大的 API。

前言

事情是这样的，某天我想给文档网站加个访问量统计的插件，这个插件是第三方的，工作原理是将数据填充到页面中特定 id 的节点上，例如有一个  的节点，插件加载完成后就会通过 dqS (document.querySelect) 找到 id 为 pv 的节点然后把 pv 数据渲染上去。问题就在于，我这个文档网站并不是静态的，所有工作都是在运行时完成，类似一个用 Vue 驱动的网页，一开始只有 #app 节点，所以这个第三方脚本不能直接放在 index.html 文档中加载，否则可能页面还没渲染完，脚本就已经开始 dqS 了，结果肯定是没有数据显示。而页面真正渲染完成并不在 DOMContentLoaded 阶段，使得 defer 异步加载也失去用处。

如果你的网站是自己用例如 Vue 这样的框架编写的，那你自然会想到在 onMounted 生命周期里加载脚本，但在这个场景下页面真正渲染完成是在一个黑盒当中，那么我要如何才能获知这个本“不存在”的 DOM 节点出现的时机呢？

起初我想到的是一个笨拙但有用的解决方案，那就是使用定时器函数，我们只需要轮询节点是否存在，等到它出现的时候，便可以开始加载第三方脚本：

const timer = setInterval(() => {
    if (document.getElementById('xxxx')) {
      // TODO: 此时开始加载第三方脚本
      clearInterval(timer) // 清除定时器
    }
}, 1000)

效果如下所示：

这种方式虽然可以有效运作，但是很明显的缺陷是不够灵活，定时器的间隔时间难以定义，设置长了生效慢，设置短了又产生太多不必要的开销。

有没有什么方法可以避免无意义的轮询，又能在渲染完成第一时间加载脚本呢？这就要提到 MutationObserver 这个浏览器 API 了。

变动观察器

MutationObserver 是Web API 中的一个接口，用于监测 DOM 树中的变化。

它可以观察特定节点或其子节点的任何更改，例如添加、删除或修改子节点、属性变化、文本变化等等。

当 MutationObserver 绑定到一个节点上时，它会创建一个观察器实例，该实例会监听其绑定的节点及其子节点的变化，并在发生变化时触发一个回调函数。

这个 API 的使用非常简单，我们以上面的场景为例，只需要监听文档树的根节点，然后在其子节点每次发生变化时进行 dqS 就可以了，代码如下：

// 选择一个要监听的节点
const targetNode = document.body

// 创建一个新的 MutationObserver
const observer = new MutationObserver(() => {
  if (document.getElementById('xxx')) {
    // TODO: 此时开始加载第三方脚本
    observer.disconnect(); // 销毁监视者
  }
})

const config = { childList: true, subtree: true } // 对哪些更改做出反应

// 绑定目标节点并启动监视者
observer.observe(targetNode, config)

在完成对应逻辑后应该及时调用 observer.disconnect() 销毁监视者，否则第三方脚本里如果也操作了 DOM 就会不断递归。

在上面代码的回调函数中打印 dqS 信息，这里前三次 DOM 发生变动时特定节点还不存在，直到第四次变动出现了特定节点，于是加载第三方脚本，渲染数据，并关闭监视者。

config 对象有如下这些值，这些布尔选项表示会“对哪些更改做出反应”：

• • childList：监听子节点变动
• • subtree：监听所有后代节点的变动
• • attributes：监听节点的特性变化
• • attributeFilter：特性名称数组，只观察选定的特性
• • characterData：是否观察文本内容
• • attributeOldValue：是否将特性的旧值和新值都传递给回调
• • characterDataOldValue：是否将 node.data 的旧值和新值都传递给回调

应用场景

除了上文的第三方脚本场景，还有哪些场景可以使用呢？

编辑器自动保存

当我们给一个普通的 div 添加 contentEditable 属性时，它便具有了可编辑的能力，这时我们可以通过 MutationObserver 来监听文本内容的变动，并执行某些逻辑，例如在发生改动时触发自动保存等。

// 使用以下简单的代码片段，修改文本并观察控制台的输出：

  点击开始 编辑文本。  

MutationRecord 对象有如下一些属性：

• • type：变动类型，attributes：特性被修改了，characterData：数据被修改了（文本），childList：添加/删除了子元素
• • target：更改发生在何处
• • addedNodes / removedNodes：添加/删除的节点，数组格式
• • previousSibling / nextSibling：添加/删除的节点的上一个/下一个兄弟节点
• • attributeName / attributeNamespace：被更改的特性的名称/命名空间（XML）
• • oldValue：修改前的值，仅适用于特性或文本更改（需设置相应选项 attributeOldValue / characterDataOldValue）

Div 水印

在上面的文本编辑器例子中，除了在文本框修改会触发监听回调，打开控制台在文档树中直接修改也能触发回调：

这就给我们提供了一种保护 DOM 结构的思路：例如在页面中打水印的场景，只需要用最简单的 div 覆盖最上层实现，然后监听这些水印节点，无论水印被何种方式删除，都可以监听到然后把它还原回去~

同理，如果页面中插入第三方广告，也可以用来检查广告是否被屏蔽等。

总结

MutationObserver 的优点在于它可以捕获多种类型的 DOM 变化，包括元素的添加、删除、属性更改、文本内容变化等，而不需要显式地监听每一种变化类型，这意味着它更灵活、更可靠，并且可以适应各种应用场景。

从架构的角度上来看，MutationObserver 可以构建更高效、更灵活的代码，因为它符合设计模式中最基本的“开闭原则”，即对扩展开放，对修改关闭。该原则提倡当需要添加新的功能时，不应修改已有的代码，而是应该通过扩展已有的代码来实现新的功能。当已存在的代码成为黑盒时，有效地监听 DOM 变化并做出相应的扩展逻辑，可以更优雅地完成需求。

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本文名称：一文读懂MutationObserver的基本原理和应用场景
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