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信任有益，观察更好：Intersection Observer v2

Intersection Observer v2 不仅可以观察交叉本身，还可以检测交叉元素在交叉时是否可见。

Thomas Steiner

Intersection Observer v1 可能是广受欢迎的 API 之一，现在 Safari 也支持它，因此它终于可以在所有主流浏览器中普遍使用。如需快速回顾该 API，我建议观看下面嵌入的 Intersection Observer v1 上 Surma 的 Supercharged Microtip。您还可以阅读 Surma 撰写的深入文章。人们已将 Intersection Observer v1 用于各种用例，例如延迟加载图片和视频、在元素达到 position: sticky 时收到通知、触发分析事件等。

如需了解完整详情，请参阅 MDN 上的 Intersection Observer 文档，但在此提醒一下，在最基本的情况下，Intersection Observer v1 API 如下所示：

const onIntersection = (entries) => {
  for (const entry of entries) {
    if (entry.isIntersecting) {
      console.log(entry);
    }
  }
};

const observer = new IntersectionObserver(onIntersection);
observer.observe(document.querySelector('#some-target'));

Intersection Observer v1 存在哪些挑战？

需要明确的是，Intersection Observer v1 非常棒，但并不完美。在某些极端情况下，该 API 会不够用。下面我们更详细地了解一下！当某个元素滚动到窗口的视口时，Intersection Observer v1 API 可以告知您，但不会告知您该元素是否被任何其他网页内容覆盖（即当元素被遮住时），或者元素的视觉显示设置是否已因 transform、opacity、filter 等视觉效果而有所修改，而这些效果可能会使元素变得不可见。

对于顶级文档中的元素，可以通过 JavaScript（例如通过 DocumentOrShadowRoot.elementFromPoint()）分析 DOM，然后深入挖掘，来确定此信息。相比之下，如果相关元素位于第三方 iframe 中，则无法获取相同的信息。

为什么实际曝光度如此重要？

很遗憾，互联网会吸引意图更为恶劣的犯罪分子。例如，某虚假发布商在内容网站上投放按点击付费的广告，可能会诱使他们点击广告来增加发布商的广告收入（至少在短期内，直到广告联盟发现他们）。通常情况下，此类广告会在 iframe 中投放。现在，如果发布商希望用户点击此类广告，则可以应用 CSS 规则 iframe { opacity: 0; } 并将广告 iframe 叠加在吸引用户的内容（例如用户真正想点击的萌猫视频）上，从而使广告 iframe 完全透明。这称为点击劫持。您可以在此演示的上半部分看到此类点击劫持攻击的实际运作方式（尝试“观看”猫视频并启用“欺骗模式”）。您会发现，iframe 中的广告会“认为”自己获得了合法点击，即使您在点击它时（假装不情愿）它是完全透明的也是如此。

将广告设置为透明，并将其叠加在某个吸引人的元素上，以诱骗用户点击广告。

Intersection Observer v2 如何解决此问题？

Intersection Observer v2 引入了根据人类对目标元素的实际“可见性”进行跟踪的概念。通过在 IntersectionObserver 构造函数中设置一个选项，交叉的 IntersectionObserverEntry 实例将包含一个名为 isVisible 的新布尔值字段。为 isVisible 设置 true 值是底层实现的强大保证，可确保目标元素完全不受其他内容遮挡，并且未应用任何会改变或扭曲其屏幕显示效果的视觉效果。相反，值 false 表示实现无法做出此保证。

该规范的一个重要细节是，该实现可以报告假负例（也就是说，将 isVisible 设置为 false，即使目标元素完全可见且未经修改）。出于性能或其他原因，浏览器仅限于使用边界框和直线几何图形；它们不会尝试针对 border-radius 等修改实现像素级精确的结果。

不过，在任何情况下都不允许出现假正例（即，在目标元素未完全可见且未经修改时将 isVisible 设为 true）。

新代码在实际中的样子是什么样的？

IntersectionObserver 构造函数现在还接受两个额外的配置属性：delay 和 trackVisibility。delay 是一个数字，表示观察器针对给定目标发送通知之间的最短延迟时间（以毫秒为单位）。trackVisibility 是一个布尔值，表示观察器是否会跟踪目标的公开范围变化。

请务必注意，当 trackVisibility 为 true 时，delay 必须至少为 100（即每 100 毫秒发送不超过一条通知）。如前所述，可见度计算成本很高，因此提出此要求是为了防止性能下降和耗电量增加。负责的开发者将为延迟使用可容许的最大值。

根据当前规范，可见度计算如下：

如果观察器的 trackVisibility 属性为 false，则目标将被视为可见。这与当前的 v1 行为一致。
如果目标具有除 2D 平移或比例 2D 放大以外的有效转换矩阵，则目标会被视为不可见。
如果目标或其包含的块链中的任何元素的有效不透明度不为 1.0，则系统会将目标视为不可见。
如果目标或其所在块链中的任何元素应用了任何过滤器，则目标将被视为不可见。
如果实现无法保证目标完全不受其他网页内容遮挡，则目标会被视为不可见。

这意味着当前的实现非常保守，可以保证可见性。例如，应用几乎无法察觉的灰度滤镜（如 filter: grayscale(0.01%)）或使用 opacity: 0.99 设置几乎不可见的透明度，都会使元素不可见。

以下是一个简短的代码示例，展示了新 API 功能。您可以在演示的第二部分中查看其点击跟踪逻辑的运作方式（但现在，请尝试“观看”小狗视频）。请务必再次启用“花哨模式”，立即将自己变成一个可疑的发布商，并了解 Intersection Observer v2 如何阻止不正当的广告点击被跟踪。这次，Intersection Observer v2 帮了大忙！🎉

注意：与典型的延迟加载代码不同，如果您使用 Intersection Observer 来防范此类点击劫持攻击，则不得在首次相交后 unobserve 元素。

Intersection Observer v2 可防止意外点击广告。

<!DOCTYPE html>
<!-- This is the ad running in the iframe -->
<button id="callToActionButton">Buy now!</button>

// This is code running in the iframe.

// The iframe must be visible for at least 800ms prior to an input event
// for the input event to be considered valid.
const minimumVisibleDuration = 800;

// Keep track of when the button transitioned to a visible state.
let visibleSince = 0;

const button = document.querySelector('#callToActionButton');
button.addEventListener('click', (event) => {
  if ((visibleSince > 0) &&
      (performance.now() - visibleSince >= minimumVisibleDuration)) {
    trackAdClick();
  } else {
    rejectAdClick();
  }
});

const observer = new IntersectionObserver((changes) => {
  for (const change of changes) {
    // ⚠️ Feature detection
    if (typeof change.isVisible === 'undefined') {
      // The browser doesn't support Intersection Observer v2, falling back to v1 behavior.
      change.isVisible = true;
    }
    if (change.isIntersecting && change.isVisible) {
      visibleSince = change.time;
    } else {
      visibleSince = 0;
    }
  }
}, {
  threshold: [1.0],
  // 🆕 Track the actual visibility of the element
  trackVisibility: true,
  // 🆕 Set a minimum delay between notifications
  delay: 100
}));

// Require that the entire iframe be visible.
observer.observe(document.querySelector('#ad'));

致谢

感谢 Simeon Vincent、Yoav Weiss 和 Mathias Bynens 审核本文，以及 Stefan Zager 审核本文并在 Chrome 中实现此功能。Sergey Semin 在 Unshot 上使用的主打图片。

信任有益，观察更好：Intersection Observer v2

Intersection Observer v1 存在哪些挑战？

为什么实际曝光度如此重要？

Intersection Observer v2 如何解决此问题？

新代码在实际中的样子是什么样的？

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致谢