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获取 DOM 元素的绝对位置

在操作页面滚动和动画时经常会获取 DOM 元素的绝对位置, 例如 本文 左侧的悬浮导航,当页面滚动到它以前会正常地渲染到文档流中, 当页面滚动超过了它的位置,就会始终悬浮在左侧。

本文会详述各种获取 DOM 元素绝对位置 的方法以及对应的兼容性。 关于如何获取 DOM 元素高度和滚动高度,请参考 视口的宽高与滚动高度 一文。

概述

这些是本文涉及的 API 对应的文档和标准,供查阅:

API 用途 文档 标准
offsetTop 相对定位容器的位置 MDN CSSOM View Module
clientTop 上边框宽度 MDN CSSOM View Module
.getBoundingClientRect() 元素大小和相对视口的位置 MDN CSSOM View Module
.getClientRects() 所有子 CSS 盒子的大小和位置 MDN CSSOM View Module
.getComputedStyle() 应用所有样式表和计算之后的 CSS 属性 MDN DOM Level 2 Style CSSOM

offsetTop/offsetLeft

HTMLElement.offsetTop 用来获取当前元素(不包括上边框) 相对于定位容器(positioning container)的位置。也就是说,

  • 如果所有祖先元素都是静态定位 position:static;(这是默认的情况), offsetTop 表示与文档最上方的高度差(文档最上方可能已经滚出视口,这个高度可能大于视口高度)。
  • 如果存在绝对定位的祖先元素 position:absolute/fixedoffsetTop 就会相对于这个元素。因此为了获取相对于文档最上方的高度差,需要递归地调用:
    function getOffsetTop(el){
    return el.offsetParent
        ? el.offsetTop + getOffsetTop(el.offsetParent)
        : el.offsetTop
}

el.offsetParent 是当前元素的定位容器(positioning container), 如果当前元素没有绝对定位的祖先节点,这个属性的值就是 null

兼容性和限制:几乎所有浏览器都支持该属性。如果元素被隐藏它的值就是 0,但在 IE9 下没有影响。

clientTop/clientLeft

不要被名字误导, Element.clientTop 是指当前元素的 上边框的宽度 的整数值。 总是等于 getComputedStyle() 返回的 border-top-width 属性的四舍五入为整数后的值。

为什么呢?在 DOM 术语中,client 总是指除边框(border)外的渲染盒子(内边距+内容大小)。 offset 总是指包含边框的渲染盒子(边框+内边距+内容大小), clientTop 即为这两者的 Top 之差,即边框宽度。盒子的概念请参考: CSS Display 属性与盒模型

兼容性和限制:同 offsetTop/offsetLeft

.getBoundingClientRect()

Element.getBoundingClientRect() 用于获取元素的大小,以及相对于视口(viewport)的位置, 返回一个 Domrect 对象。

    > document.querySelector('span').getBoundingClientRect()
DOMRect {x: 2.890625, y: 218.890625, width: 1264, height: 110, top: 218.890625, …}
bottom: 328.890625
height: 110
left: 2.890625
right: 1266.890625
top: 218.890625
width: 1264
x: 2.890625
y: 218.890625

如果要获取相对于文档左上角的位置,需要在上述 topleft 的基础上再加滚动位置。 如下代码来自 MDN,可兼容几乎所有浏览器:

    // For scrollX
(((t = document.documentElement) || (t = document.body.parentNode))
  && typeof t.scrollLeft == 'number' ? t : document.body).scrollLeft
// For scrollY
(((t = document.documentElement) || (t = document.body.parentNode))
  && typeof t.scrollTop == 'number' ? t : document.body).scrollTop

兼容性和限制:同样是 CSSOM View Module 的特性,但几乎兼容所有浏览器,可参考 https://caniuse.com/#feat=getboundingclientrect IE 下窗口的左上角可能不是 0,0, 在 IE9 可以这样把它设置为 0,0:

    

.getClientRects()

Element.getClientRects() 用来获得 DOM 元素中的所有 CSS 盒模型 对应的 DOMRect 组成的集合。

如果是一个块级元素,返回的集合中应该只有一个元素,即这个块的大小和位置。 但如果是一个行内元素(或者 SVG 内的元素),则会返回其中每个 CSS 盒子。比如一个普通的被默认折行的

    > document.querySelector('span').getClientRects()
DOMRectList {0: DOMRect, 1: DOMRect, 2: DOMRect, length: 5}
0: DOMRect {x: 2.890625, y: 262.890625, width: 1264, height: 22, top: 262.890625, …}
1: DOMRect {x: 2.890625, y: 284.890625, width: 1264, height: 22, top: 284.890625, …}
2: DOMRect {x: 2.890625, y: 306.890625, width: 768,  height: 22, top: 306.890625, …}

这个 有三行,其中第三行的长度不足一行,每次折行都形成了一个新的 CSS 盒子。

兼容性和限制:在 IE8 及以下会返回 IE 独有的 TextRectangle 对象(而不是 ClientRect), 这个对象不具有 widthheight 属性,而且无法给它设置属性。参考: https://webplatform.github.io/docs/dom/HTMLElement/getClientRects/

.getComputedStyle()

Window.getComputedStyle() 可以得到一个元素的所有计算后的 CSS 属性。 对于简单的绝对定位元素,可以通过这个 API 返回的 topleft 等属性值获取元素的位置。 例如:

    let btn = document.querySelector('#btn-scroll-up')
let {top, left} = getComputedStyle(btn)
console.log('top:', top, 'left:', left)

.getComputedStyle() 还有一个有用的用法,获取伪元素的大小和位置等样式信息:

    // 以下代码来自: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Window/getComputedStyle
var h3 = document.querySelector('h3'); 
var result = getComputedStyle(h3, ':after').content;
console.log('the generated content is: ', result); // returns ' rocks!'

兼容性和限制: .getComputedStyle() 几乎兼容所有浏览器,可参考 https://caniuse.com/#search=getComputedStyle。 但它返回的值是 CSS 属性,用它获取绝对位置时要注意值的类型。 例如 left 可能是 13px 这样的绝对值,也可能是 auto 这样的 CSS 关键字。

总结

  • 获取 DOM 元素相对于文档的位置,可以直接使用 offsetTop
  • 获取 DOM 元素相对于视口的位置,可以使用 .getBoundingClientRect()
  • 获取 SVG 元素或行内元素的 CSS 盒子(比如用来做文本高亮时),可以使用 .getClientRects()
  • 获取绝对定位元素、伪元素的渲染后 CSS 属性,可以使用 .getComputedStyle()


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