背景

懶加載經(jīng)常出現(xiàn)在前端面試中，是前端性能優(yōu)化的常用技巧。懶加載也叫延遲加載，把非關(guān)鍵資源先不加載，等用到了再加載，將加載非關(guān)鍵資源的時(shí)間推遲，而加快頁(yè)面的初始加載時(shí)間。懶加載經(jīng)常被用在圖片、視頻、音頻、JavaScript 文件等資源加載上，本文主要討論圖片的懶加載。通過(guò)本文你能收獲：

• 圖片懶加載的原理
• 實(shí)現(xiàn)圖片懶加載的四種方案的原理以及優(yōu)缺點(diǎn)
• 圖片懶加載的一些優(yōu)化

原理

圖片懶加載的原理是沒有在可視區(qū)域的圖片暫時(shí)不加載圖片，等進(jìn)入可視區(qū)域后在加載圖片，這樣可以減少初始頁(yè)面加載的圖片數(shù)量而提升頁(yè)面加載速度。 圖片懶加載在提升頁(yè)面加載速度的同時(shí)也會(huì)伴隨用戶看其他未展示的圖片時(shí)會(huì)有等待時(shí)間；圖片加載顯示會(huì)伴有布局抖動(dòng)等問(wèn)題。

方案

圖片懶加載的關(guān)鍵是：判斷一個(gè)元素是否在可視區(qū)域。

方案一：img的loading屬性設(shè)為“lazy”

HTMLImageElement 的 loading 屬性為一個(gè)字符串，它的值會(huì)提示 用戶代理 告訴瀏覽器不在可視視口內(nèi)的圖片該如何加載。這樣一來(lái)，通過(guò)推遲圖片加載僅讓其在需要的時(shí)候加載而非頁(yè)面初始載入時(shí)立刻加載，優(yōu)化了頁(yè)面的載入。

lazy 告訴用戶代理推遲圖片加載直到瀏覽器認(rèn)為其需要立即加載時(shí)才去加載。例如，如果用戶正在往下滾動(dòng)頁(yè)面，值為 lazy 會(huì)導(dǎo)致圖片僅在馬上要出現(xiàn)在 可視視口中時(shí)開始加載。

使用方法

<img src="xxx.jpg" loading="lazy" />  

優(yōu)點(diǎn)

只設(shè)置一個(gè)屬性不用 JavaScript 控制代碼是最簡(jiǎn)單方便的方案，性能也是比較好的。

兼容性

大部分主流瀏覽器都兼容該屬性。

缺點(diǎn)

雖然整個(gè)方案簡(jiǎn)單性能好，但問(wèn)題也是最多的，所以很少使用這種方案。

• 前面提到圖片懶加載用戶看其他未展示的圖片時(shí)會(huì)有等待時(shí)間，一般會(huì)設(shè)置一個(gè)默認(rèn)圖片，這種方案不能設(shè)置默認(rèn)圖片
• 圖片的加載數(shù)量和圖片的布局、可視區(qū)域尺寸有關(guān)，難以控制
• 圖片的加載順序也難以控制

該方案能粗略的實(shí)現(xiàn)圖片懶加載基本功能。

方案二：通過(guò)offsetTop來(lái)計(jì)算是否在可視區(qū)域內(nèi)

可視區(qū)域高度是 document.documentElement.clientHeight ，而可視區(qū)域的位置是在滾動(dòng)條滾動(dòng)位置 scrollTop 到 scrollTop+document.documentElement.clientHeight之間。因此通過(guò) image.offsetTop <= document.documentElement.clientHeight + document.documentElement.scrollTop 判斷圖片是否可以在可視區(qū)域內(nèi)。

  function lazyload() {
        var lazyImages = document.querySelectorAll(".lazyload");
        lazyImages.forEach(function (image) {
          if ( image.offsetTop <= document.documentElement.clientHeight + document.documentElement.scrollTop) {
            image.src = image.getAttribute("data-src");
          }
        });
      }

添加滾動(dòng)條監(jiān)聽。

  window.onscroll = function () {
        lazyload();
};

html結(jié)構(gòu)。

 <img src="./default.gif" class="lazyload" data-src="./photo-1.jpg" />

優(yōu)化

上面只是簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)圖片懶加載，在實(shí)際開發(fā)中還要很多細(xì)節(jié)需要優(yōu)化： 首先是兼容性，這里有兩個(gè)點(diǎn)涉及到兼容性：document.documentElement.clientHeight 和document.documentElement.scrollTop 。 獲取瀏覽器窗口的內(nèi)部高度方法有 window.innerHeight、document.documentElement.clientHeight。 window.innerHeight兼容性是 ie9+ 和其他主流瀏覽器。

document.documentElement.clientHeight 瀏覽器都支持。

獲取滾動(dòng)位置方法有 window.pageYOffset 和 document.documentElement.scrollTop 。 window.pageYOffset 兼容性是 ie9+ 和其他主流瀏覽器。

第二優(yōu)化點(diǎn)是offsetTop。

offsetParent 元素有滾動(dòng)條的情況下計(jì)算會(huì)不會(huì)有問(wèn)題

HTMLElement.offsetTop 為只讀屬性，它返回當(dāng)前元素相對(duì)于其 offsetParent 元素的頂部?jī)?nèi)邊距的距離。 ——MDN

offsetTop 是相對(duì)其 offsetParent 元素的并不是相對(duì)瀏覽器窗口可視區(qū)域的。如果圖片元素有 offsetParent 那么 offsetTop 是有偏差的。

      function getBoundingClientTop(el) {
        let top = el.offsetTop;
        let parent = el.offsetParent;
        while (parent) {
          top += parent.offsetTop;
          parent = parent.offsetParent;
        }
        return top;
      }

第三優(yōu)化點(diǎn)避免賦值 src 。 代碼是通過(guò) lazyload 類獲取需要懶加載的元素，這樣會(huì)把之前已經(jīng)加載圖片的元素也獲取到了，而重復(fù)設(shè)置 src屬性。

   function lazyload() {
        var lazyImages = document.querySelectorAll(".lazyload[data-src]");
        lazyImages.forEach(function (image) {
          if (
            getBoundingClientTop(image) <=
            document.documentElement.clientHeight +
              document.documentElement.scrollTop
          ) {
            image.src = image.getAttribute("data-src");
            image.removeAttribute("data-src")
          }
        });
      }

通過(guò) lazyload 類并且有 data-src 來(lái)獲取元素，src 設(shè)置完后移除 data-src 屬性來(lái)避免重復(fù)設(shè)置 src 。

第四優(yōu)化點(diǎn) onscroll 是否添加防抖。 onscroll 常用的優(yōu)化點(diǎn)是加入防抖來(lái)減少事件觸發(fā)的頻率，但這里如果加了防抖，計(jì)算元素是否在可視區(qū)域內(nèi)的精度就差很多，當(dāng)滾動(dòng)速度比較快的情況下加載反應(yīng)不靈敏，這里就要找平衡點(diǎn)。

第五優(yōu)化點(diǎn)頁(yè)面中局部的 div 滾動(dòng)圖片懶加載。 除了整個(gè)頁(yè)面的滾動(dòng)圖片懶加載，也有頁(yè)面中局部滾動(dòng)圖片懶加載，就需要給制定的有滾動(dòng)條 dom 元素綁定onscroll 事件。

    srcollDom.onscroll = function () {
        lazyload();
      };

并且獲取圖片 top 是相對(duì)有滾動(dòng)條 dom 元素

getBoundingClientTop(image)-getBoundingClientTop(srcollDom) <= srcollDom.clientHeight + srcollDom.scrollTop

第六優(yōu)化點(diǎn)加載圖片的時(shí)間點(diǎn)提前。 代碼中是圖片元素進(jìn)入可視區(qū)域后才加載圖片，用戶就需要等待一段時(shí)間才能看到圖片顯示出來(lái)，如果把圖片加載時(shí)間提前，圖片元素距離可視區(qū)域一定范圍內(nèi)就加載圖片，那么用戶等待時(shí)間就會(huì)減少一些。

優(yōu)點(diǎn)

兼容性好，各個(gè)環(huán)節(jié)可以控制。

缺點(diǎn)

性能相對(duì)不是很好，滾動(dòng)事件頻繁觸發(fā)，并且獲取元素的位置信息，可能會(huì)強(qiáng)行觸發(fā)重排和重繪導(dǎo)致一定的性能消耗。

方案三：通過(guò)getBoundingClientRect來(lái)計(jì)算是否在可視區(qū)域內(nèi)

大致思路和方案二一樣只是把獲取圖片元素 offsetTop 改成 getBoundingClientRect 方法獲取離可視區(qū)頂端的距離。比方案一要簡(jiǎn)單一點(diǎn)，缺點(diǎn)也和方案一一樣。

方案四：使用IntersectionObserver來(lái)判斷是否在可視區(qū)域內(nèi)

該方案是通過(guò) IntersectionObserver 來(lái)判斷圖片元素是否在可視區(qū)域內(nèi)。

IntersectionObserver() 構(gòu)造器創(chuàng)建并返回一個(gè) IntersectionObserver 對(duì)象。如果指定 rootMargin 則會(huì)檢查其是否符合語(yǔ)法規(guī)定，檢查閾值以確保全部在 0.0 到 1.0 之間，并且閾值列表會(huì)按升序排列。如果閾值列表為空，則默認(rèn)為一個(gè) [0.0] 的數(shù)組。 —— MDN

完全沒看懂mdn的這段解釋，簡(jiǎn)單說(shuō)就是

IntersectionObserver 接口提供了一種異步觀察目標(biāo)元素與祖先元素或頂級(jí)文檔 viewport 的交集中的變化的方法。祖先元素與視窗viewport被稱為根(root)。

      var images = document.querySelectorAll(".lazyload");
      var io = new IntersectionObserver(
        function (entries) {
          entries.forEach((item) => {
            // isIntersecting是一個(gè)Boolean值，判斷目標(biāo)元素當(dāng)前是否可見
            if (item.isIntersecting) {
              item.target.src = item.target.dataset.src;
              // 圖片加載后即停止監(jiān)聽該元素
              io.unobserve(item.target);
            }
          });
        }
      );
      images.forEach(function(image){
        io.observe(image)
      })

IntersectionObserver 的監(jiān)聽對(duì)于頁(yè)面局部滾動(dòng)條也是有效的，不用再單獨(dú)對(duì)局部滾動(dòng)條進(jìn)行處理。 而提前加載圖片通過(guò)配置 rootMargin 來(lái)擴(kuò)大監(jiān)聽區(qū)域。

      var images = document.querySelectorAll(".lazyload");
      var io = new IntersectionObserver(
        function (entries) {
          entries.forEach((item) => {
            // isIntersecting是一個(gè)Boolean值，判斷目標(biāo)元素當(dāng)前是否可見
            if (item.isIntersecting) {
              item.target.src = item.target.dataset.src;
              // 圖片加載后即停止監(jiān)聽該元素
              io.unobserve(item.target);
            }
          });
        },
        {
          root: null,
          rootMargin: "0px 0px 300px 0px",
        }
      );
      images.forEach(function(image){
        io.observe(image);
      })

兼容性

在一些低版本瀏覽器中還存在一些問(wèn)題。

優(yōu)點(diǎn)

性能好，簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)

低版本瀏覽器 IntersectionObserver 存在問(wèn)題，不支持 IE。

問(wèn)題

布局抖動(dòng)

布局抖動(dòng)是因?yàn)殚_始圖片沒有寬高，內(nèi)容顯示出來(lái)后有了寬高導(dǎo)致位置變動(dòng)。帶來(lái)的影響主要是用戶體驗(yàn)不好，用戶的注意力已經(jīng)鎖定了某個(gè)區(qū)域準(zhǔn)備閱讀，突然那個(gè)區(qū)域下移了，中斷閱讀而重新定位?？梢灾苯釉?img 標(biāo)簽上設(shè)置要加載圖片的寬高。

<img src="blank.gif" data-src="normal.jpg" style="width:800px;height:600px;" />

解決問(wèn)題：方案解決的問(wèn)題范圍是圖片寬高固定的情況，在響應(yīng)式環(huán)境圖片寬高不確定下不適用。

用戶體驗(yàn)：img的默認(rèn)占位圖是一個(gè)loading或是灰色背景，圖片還沒加載的體驗(yàn)。

響應(yīng)式圖片

雖然響應(yīng)式下圖片的寬高會(huì)變，但是圖片的寬高比是不變的，圖片的寬高比變了圖片也就變形了。所以 img 標(biāo)簽設(shè)定圖片寬高比，就能根據(jù)不同視圖的寬度算出不同高度。 先創(chuàng)建一個(gè)寬高比為 5:1 的 div。

   <div style="padding-bottom: 20%;background-color: green;"></div>

padding 為百分比是相對(duì)自身寬度的百分比。 然后再創(chuàng)建了一個(gè)寬高比為 5:1 的 img。

    <div style="padding-bottom: 20%;position: relative;">
        <img style="position:absolute;width: 100%;height:100%">
      </div>

這樣就能適應(yīng)響應(yīng)式的寬度改變，這種方式叫 Aspect Ratio Boxes。 占位圖片可以設(shè)置成原圖片的小尺寸圖片，被放大后圖片變模糊，這樣開始加載小圖片但圖片的輪廓出現(xiàn)，后面在加載大圖片顯示清晰，給用戶的體驗(yàn)是圖片開始就在加載，然后加載完成就變清晰了。 img 標(biāo)簽 srcset 屬性是處理響應(yīng)式圖片的。懶加載中可以設(shè)置 data-srcset 來(lái)延遲修改 srcset 屬性。

SEO不友好

<img> 標(biāo)簽中的 src 屬性攜帶的仍然是原始大小的圖片確保了站外 SEO、社會(huì)化分享、RSS 等不會(huì)讀不到原圖。Aspect Ratio Boxes 方式使占位圖片適應(yīng)響應(yīng)式，srcset 屬性存放了一張?jiān)瓐D的小尺寸縮略圖阻止 src 原圖的加載而加載縮略圖優(yōu)化加載體驗(yàn)，最后延遲將 data-srcset 的值賦值到 srcset 中。

插件

• lazyload.js 是 IntersectionObserver 方式，而且當(dāng)瀏覽器不支持 IntersectionObserver 的時(shí)候就直接加載圖片，沒有延遲加載的功能。
• vue-lazyload 使用 IntersectionObserver 和 getBoundingClientRect 方式，默認(rèn) getBoundingClientRect 方式懶加載，里面的一些封裝細(xì)節(jié)有很多有意思的地方，不止綁定了 onscroll 事件還綁定了 'onwheel'、'onmousewheel'、'onresize'、 'onanimationend'、'ontransitionend'、'ontouchmove'問(wèn)什么要綁定這么多事件，插件為什么默認(rèn) getBoundingClientRect 方式而不用 IntersectionObserver 方式，待下回分解。
• react-lazyload 只用了 getBoundingClientRect 方式，里面的封裝細(xì)節(jié)也很有意思，待下回分解。

以上就是前端JS圖片懶加載原理方案詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于JS圖片懶加載原理的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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