passive 的事件监听器

Posted 2020-07-18 紫云飞

很久以前，addEventListener() 的参数约定是这样的：

addEventListener(type, listener, useCapture)

后来，最后一个参数，也就是控制监听器是在捕获阶段执行还是在冒泡阶段执行的 useCapture 参数，变成了可选参数（传 true 的情况太少了），成了：

addEventListener(type, listener[, useCapture ])

去年年底，DOM 规范做了修订：addEventListener() 的第三个参数可以是个对象值了，也就是说第三个参数现在可以是两种类型的值了：

addEventListener(type, listener[, useCapture ])
addEventListener(type, listener[, options ])

这个修订是为了扩展新的选项，从而自定义更多的行为，目前规范中 options 对象可用的属性有三个：

addEventListener(type, listener, {
    capture: false,
    passive: false,
    once: false
})

三个属性都是布尔类型的开关，默认值都为 false。其中 capture 属性等价于以前的 useCapture 参数；once 属性就是表明该监听器是一次性的，执行一次后就被自动 removeEventListener 掉，还没有浏览器实现它；passive 属性是本文的主角，Firefox 和 Chrome 已经实现，先看个 Chrome 官方的视频介绍（单击播放）：

很多移动端的页面都会监听 touchstart 等 touch 事件，像这样：

document.addEventListener("touchstart", function(e){
    ... // 浏览器不知道这里会不会有 e.preventDefault()
})

由于 touchstart 事件对象的 cancelable 属性为 true，也就是说它的默认行为可以被监听器通过 preventDefault() 方法阻止，那它的默认行为是什么呢，通常来说就是滚动当前页面（还可能是缩放页面），如果它的默认行为被阻止了，页面就必须静止不动。但浏览器无法预先知道一个监听器会不会调用 preventDefault()，它能做的只有等监听器执行完后再去执行默认行为，而监听器执行是要耗时的，有些甚至耗时很明显，这样就会导致页面卡顿。视频里也说了，即便监听器是个空函数，也会产生一定的卡顿，毕竟空函数的执行也会耗时。

视频里还说了，有 80% 的滚动事件监听器是不会阻止默认行为的，也就是说大部分情况下，浏览器是白等了。所以，passive 监听器诞生了，passive 的意思是“顺从的”，表示它不会对事件的默认行为说 no，浏览器知道了一个监听器是 passive 的，它就可以在两个线程里同时执行监听器中的 javascript 代码和浏览器的默认行为了。

下面是在 Chrome for android 上滚动 cnn.com 页面的对比视频，右边在注册 touchstart 事件时添加了 {passive: true} 选项，左边没有，可以看到，右边的顺畅多了。

假如在一个 passive 的监听器里执行了 preventDefault() 会怎么样？

假如有人不小心在 passive 的监听器里调用了 preventDefault()，也无妨，因为 preventDefault() 不会产生任何效果。这里我用自定义事件演示一下这种情况：

let event = new Event("foo", {  // 创建一个 type 为 foo 的事件对象，可以被阻止默认行为 
  "cancelable": true
})

document.addEventListener("foo", function(event) { // 在 document 上绑定 foo 事件的监听函数
  console.log(event.defaultPrevented) // false
  event.preventDefault()
  console.log(event.defaultPrevented) // 还是 false，preventDefault() 无效
}, {
  passive: true
})
 
document.dispatchEvent(event) // 派发自定义事件

同时，浏览器的开发者工具也会发出警告：

Chrome 下：

Firefox 下：

开发者工具的支持 

除了上面在 passive 的监听器里调用 preventDefault() 会发出警告外，Chrome 的开发者工具还会：

1. 发现耗时超过 100 毫秒的非 passive 的监听器，警告你加上 {passive: true}：

2. 给监听器对象增加 passive 属性，监听器对象在普通页面中是获取不到的，可以在 Event Listeners 面板中和通过调用 getEventListeners() Command Line API 获取到：

Firefox 的开发者工具目前还没有这些。

现在该如何调用 removeEventListener？ 

以前，在第三个参数是布尔值的时候，addEventListener("foo", listener, true) 添加的监听器，必须用 removeEventListener("foo", listener, true) 才能删除掉。因为这个监听器也有可能还注册在了冒泡阶段，那样的话，同一个监听器实际上对应着两个监听器对象（通过 getEventListeners() 可看到）。

那现在 addEventListener("foo", listener, {passive: true}) 添加的监听器该如何删除呢？答案是 removeEventListener("foo", listener) 就可以了，passive 可以省略，原因是：在浏览器内部，用来存储监听器的 map 的 key 是由事件类型，监听器函数，是否捕获这三者组成的，passive 和 once 不在其中，理由显而易见，一个监听器同时是 passive 和非 passive（以及同时是 once 和非 once）是说不通的，如果你添加了两者，那么后添加的不算，浏览器会认为添加过了：

addEventListener("foo", listener, {passive: true})
addEventListener("foo", listener, {passive: false}) // 这句不算

addEventListener("bar", listener, {passive: false})
addEventListener("bar", listener, {passive: true})  // 这句不算

所以说在 removeEventListener 的时候永远不需写 passive 和 once，但 capture 可能要：

addEventListener("foo", listener, {capture: true})
removeEventListener("foo", listener, {capture: true}) // {capture: true} 必须加，当然 {capture: true} 换成 true 也可以

passive 不能保证什么

passive 监听器能保证的只有一点，那就是调用 preventDefault() 无效，至于浏览器对默认行为卡顿的优化，那是浏览器的事情，是在规范要求之外的。鉴于这个新特性本来就是为解决滚动和触摸事件的卡顿而发明的，目前 Chrome 和 Firefox 支持优化的事件类型也仅限这类事件，比如 touchstart，touchmove，wheel 等事件，具体的事件列表我无法提供，也许得研读源码才行。

但我可以列举几个浏览器不优化的事件类型，还附带 demo：

除了这三种事件类型外，所有 Cancelable 为 true 的事件类型理论上都是可以有这种优化的， 可以看看这个 UI 事件类型列表，还有这个触摸事件类型列表，注意 Cancelable 列。

我咨询了 Chrome 工程师，有没有优化滚动和触摸事件类型之外事件类型的计划，答复是目前没有：

Firefox 的 APZ 优化

在 passive 规范之前，Firefox 就已经有了自己对滚动触摸行为卡顿问题的优化，其中有个关键做法是，不尊重 preventDefault()：如果在一定时间之内没有调用 preventDefault()，那 Firefox 就假定你不会阻止默认滚动了，比如执行下面这句后，页面会无法滚动：

addEventListener("wheel", function (e) {
    e.preventDefault()
})

但执行这句后照样能滚动：

addEventListener("wheel", function (e) {
    sleep(300)
    e.preventDefault() // 这句在 Firefox 中无效
})

这篇博客讲了 APZ 优化：Smoother scrolling in Firefox 46 with APZ

特性检测

下面是从 Modernizr 里复制的检测脚本：

var supportsPassiveOption = false;
try {
  var opts = Object.defineProperty({}, \'passive\', {
    get: function() {
      supportsPassiveOption = true;
    }
  });
  window.addEventListener(\'test\', null, opts);
} catch (e) {}

可以这么用：

if (supportsPassiveOption) {
    document.addEventListener("foo", listener, {passive: true}) // 旧浏览器里第三参数会被自动转成 true，不是我们想要的
}
else {
    document.addEventListener("foo", listener)
}

要 passive 都得 passive

对于在同一个 DOM 对象身上添加的同一类型事件的监听器，只要有一个不是 passive 的，那浏览器就无法优化。

各大框架目前还没一个使用该特性

https://github.com/facebook/react/issues/6436

https://github.com/angular/angular/issues/8866

https://github.com/emberjs/ember.js/issues/12783

https://github.com/Polymer/polymer/issues/3604

https://github.com/jquery/jquery/issues/2871