Js位置与大小（1）——正确理解和运用与尺寸大小相关的DOM属性
在web开发中，不可避免遇到要计算元素大小以及位置的问题，解决这类问题的方法是利用DOM提供的一些API结合兼容性处理来，所有内容大概分3篇左右的文章的来说明。本文作为第一篇，介绍DOM提供的与尺寸大小相关的DOM属性，提供一些兼容性处理的方法，并结合常见的场景说明如何正确运用这些属性。
1. 正确理解offsetWidth、clientWidth、scrollWidth及相应的height属性
假设某一个元素的横纵向滚动条都拖动到最末端，则offsetWidth、clientWidth、scrollWidth等属性相应的范围如下图所示：
另外还有一个代码比较形象的展示了这几个属性：http://jsfiddle.net/y8Y32/25/
1）offsetWidth ，offsetHeight对应的是盒模型的宽度和高度，这两个值跟我们使用chrome审查元素时看到的尺寸一致：
2）scrollWidth，与scrollHeight对应的是滚动区域的宽度和高度，但是不包含滚动条的宽度！滚动区域由padding和content组成。
3）clientWidth，clientHeight对应的是盒模型除去边框后的那部分区域的宽度和高度，不包含滚动条的宽度。
4）任何一个DOM元素，都可以通过以下api快速得到offsetWidth，clientWidth，scrollWidh及相关的height属性：
//domE为一个DOM Html Element对象 domE.scrollWidth domE.scrollHeight domE.clientWidth domE.clientHeight domE.offsetWidth domE.offsetHeight
5）这些属性在现代浏览器包括pc和mobile上几乎没有兼容性问题，可以放心使用。如果你想了解详细的兼容性规则，可以参考下面的2篇文章：
W3C DOM Compatibility - CSS Object Model View
cssom视图模式cssom-view-module相关整理与介绍
下面针对普通html元素，html根元素和body元素的以上相关属性一一测试，以便验证前面的结论，总结一些可在实际编码过程中直接使用的经验技巧。之所以要区分普通html元素，html根元素和body元素，是因为前面的理论，在html根元素和body元素会有一些怪异之处，需要小心处理。
注：
1、为了减少篇幅，测试贴出的代码不是完整的代码，但不影响学习参考，另外文中给出的测试结果都是在chrome（版本：45.0）下运行得出的，在测试结果有差异的情况下，还会给出IE9，IE10，IE11，firefox（版本：42.0），opera（版本：34.0）的测试结果，没有差异的会在测试结果中说明，不考虑IE8及以下。
2、safari因为设备限制暂不测试，另外它跟chrome内核相同，对标准支持的可靠性差不到哪去。
3、老版本的chrome,firefox,opera也因为设备的限制无法测试，不过从浏览器对标准的支持程度考虑，这三个浏览器在很早的版本开始对W3C的标准都是比较规矩的，加之这些浏览器更新换代的速度较快，现在市面上这些浏览器主流的版本也都是较新的。
4、由于不考虑IE8及以下，同时html现在都用html5，所以document.compatMode = 'BackCompat' 的情况不考虑。不过尽管BackCompat模式是IE6类的浏览器引出的，但是对于chrome，firefox等也存在document.compatMode = 'BackCompat' 的情况，比如下面的这个网页，你用chrome打开，并且在console中打印document.compatMode，你会发现它的值也是BackCompat（原因跟该页面用的是html4.0的dtd有关，如果换成html4.01的dtd就不会在chrome和firefox里出现该情况了）：
http://samples.msdn.microsoft.com/workshop/samples/author/dhtml/refs/compatModeCompat.htm
更多关于compatMode的知识，你可以通过下面的几个资源学习：
https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Document/compatMode
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms533687(VS.85).aspx
http://www.cnblogs.com/uedt/archive/2010/09/21/1832402.html
测试一、验证普通html元素（非body及html根元素）的offsetWidth、clientWidth、scrollWidth及相关height属性：
<style type="text/css"> html, body { margin: 0; } body { padding: 100px; } .box { overflow: scroll; width: 400px; height: 300px; padding: 20px; border: 10px solid #000; margin: 0 auto; box-sizing: content-box; } .box-2 { border: 1px solid #000; } </style> <body> <div class="box"> <div class="box-2">...</div> </div> </body> <script type="text/javascript"> var boxE = document.querySelectorAll('.box')[0]; console.log('scrollWidth:' + boxE.scrollWidth); console.log('scrollHeight:' + boxE.scrollHeight); console.log('clientWidth:' + boxE.clientWidth); console.log('clientHeight:' + boxE.clientHeight); console.log('offsetWidth :' + boxE.offsetWidth); console.log('offsetHeight:' + boxE.offsetHeight); </script>
在这个例子中，box元素有400*300的宽高，20px的padding和10px的border，chrome下对应的盒模型：
js执行结果：
从盒模型与js执行结果可知：
1）offsetWidth与offsetHeight与chrome审查元素看到的尺寸完全一致；
2）clientWidth与clientHeight分别等于offsetWidth与offsetHeight减掉相应边框（上下共20px，左右共20px）和滚动条宽度后的值（chrome下滚动条宽度为17px）；
3）对于scrollWidth由于没有发生横向的溢出，同时由于overflow: scroll的原因，scrollWidth 跟clientWidth相同，但是没有包含滚动条的宽度，这也验证了前面提出的结论；
4）对于scrollHeight，在这个例子中，它其实等于上下padding（共40px） + div.box-2的offsetHeight(1370px)，div.box-2：
5）以上测试还有一个css值得注意，就是box-sizing，以上代码中box-sizing设置为了content-box，如果把它改成border-box，结果也是类似的，因为offsetWidth，clientWidth还有scrollWidth对应的区域不会发生改变。
6）其它浏览器运行结果与1-5的结论一致。
测试二、验证html根元素和body元素的相关offset client scroll宽高属性：
<style type="text/css"> html, body { margin: 0; } body { border: 10px solid #D4D2D2; } .box { overflow: scroll; width: 400px; height: 300px; padding: 20px; border: 10px solid #000; margin: 0 auto; box-sizing: content-box; } .box-2 { border: 1px solid #000; } </style> <body> <div class="box"> <div class="box-2">...</div> </div> <div class="box"> <div class="box-2">...</div> </div> <div class="box"> <div class="box-2">...</div> </div> <div class="box"> <div class="box-2">...</div> </div> </body> <script> console.log('docE.scrollWidth:' + document.documentElement.scrollWidth); console.log('scrollHeight:' + document.documentElement.scrollHeight); console.log('docE.clientWidth:' + document.documentElement.clientWidth); console.log('docE.clientHeight:' + document.documentElement.clientHeight); console.log('docE.offsetWidth :' + document.documentElement.offsetWidth); console.log('docE.offsetHeight:' + document.documentElement.offsetHeight); console.log(''); console.log('body.scrollWidth:' + document.body.scrollWidth); console.log('body.scrollHeight:' + document.body.scrollHeight); console.log('body.clientWidth:' + document.body.clientWidth); console.log('body.clientHeight:' + document.body.clientHeight); console.log('body.offsetWidth :' + document.body.offsetWidth); console.log('body.offsetHeight:' + document.body.offsetHeight); </script>
在这个例子中，body下一共有4个box元素（总高度为360 * 4 = 1440px），body的宽是自适应的，body还有10px的border，运行结果如下：
从这个结果可以看到：
1）body元素由于10px边框的原因，所以clientWidth比offsetWidth少了20px，这跟前面提到的理论是一致的，但是不可思议的是body的scrollWidth/scrollHeight竟然等于它的offsetWidth/offsetHeight，scrollWidth/scrollHeight是元素滚动区域的宽高度，按照前面给出的范围图来理解，在body没有出现滚动条的时候，body的scrollWidth/scrollHeight应该小于它的offsetWidth/offsetHeight才对；
2）docE的scrollWidth跟scrollHeight，应该等于body元素的offsetWidth跟offsetHeight，从运行结果来看，这一点是符合的，但是docE的clientWidth竟然等于它的offsetWidth，按照范围图，docE的clientWidth应该等于offsetWidth减去滚动条宽度才对。
其它的浏览器运行结果与chrome也有较大的差异：
IE11：
1）IE11下body元素没有出现chrome下body元素的问题
2）IE11下html根元素也有chrome类似的问题
IE10，IE9:
1）IE10,9下body元素没有出现chrome下body元素的问题
2）IE10,9下html根元素也没有chrome类似的问题
firefox：与IE11运行结果一致。
opera： 与chrome运行结果一致，可能是因为我这个版本的opera用的跟chrome一样的webkit内核的原因。
看起来IE9就跟IE10是最正常的，实在是有点难以理解，网上搜索很久，也没有找到相关资料来说明这些差异，最后也只能采取大胆假设的方式，猜测出几个能解释这些问题的原因：
1） 首先，网页整体的滚动，跟普通html元素的滚动不一样，普通html元素自身就是滚动对象， 但是对于网页来说，滚动对象不一定是html根元素或者body元素。因为当body内容为空时，body的高度是0，html根元素的高度也是0，如果这个时候给html或body加上overflow: scroll的css，会看到滚动条还是出现浏览器窗口的右边跟底边，所以对于网页整体的滚动，理论上，滚动对象应该是window，而不是html元素或者body元素！但实际情况并非如此，就测试的浏览器而言：
对于IE10，IE9，它的滚动对象是html根元素，所以它们的html根元素的offset会包含滚动条的宽度；
对于其它浏览器，滚动对象是window，所以它们的html根元素的offset不包含滚动条的宽度。
2）第二，普通元素发生滚动时，滚动内容=它的content区域+它的padding区域，当网页整体滚动时，滚动内容应该是html根元素！但实际情况也并非如此，就测试的浏览器而言：
对于IE9，IE10，IE11，firefox，它们的滚动区域是html根元素，所以它们的documentElement的scrollWidth和scrollHeight始终表示网页整体的滚动区域大小！
对于chrome和opera，它们的滚动对象是body元素，所以它们的body的scrollWidth和scrollHeight始终表示网页整体的滚动区域大小！
3）第三，浏览器始终把documentElement.clientWidth和documentElement.clientHeight描述为网页可视区域除去滚动条部分的大小，跟网页内容没有关系！
以上的这些推断也并非是毫无道理，就拿滚动对象和滚动区域来说：chrome下如果要用js滚动页面到某个位置，在不使用window.scrollTo的条件下，就必须用document.body.scrollTop = xxx 来处理，而设置document.documentElement.scrollTop无效，说明chrome的整体滚动区域是由body的滚动区域决定的；而IE11和火狐下如果要用js滚动页面到某个位置，在不使用window.scrollTo的条件下，就必须用document.documentElement.scrollTop = xxx来处理，设置document.body.scrollTop无效，说明IE11和火狐的整体滚动区域是由html根元素的滚动区域决定的。
2. 利用JS准确获取DOM对象的大小
常见的场景有：
1）获取整个网页的可视区域的大小，不包括滚动条
2）获取整个网页的大小，包括不可见的滚动区域，不包括滚动条
3）获取一个普通html元素的大小
4）判断元素或网页有无出现滚动条
5）计算滚动条的宽度
下面针对这5个场景一一说明，以下代码均不考虑IE8及以下，不考虑html4，另外请注意viewport的设置，要保证在移动设备上visual viewport与layout viewport重合。
1）如何获取整个网页的可视区域的大小，不包括滚动条
document.documentElement.clientWidth;
document.documentElement.clientHeight;
2）如何获取整个网页的大小，包括不可见的滚动区域，不包括滚动条
function pageWidth() { var doc = document.documentElement, body = document.body; return Math.max( body["scrollWidth"], doc["scrollWidth"], doc["offsetWidth"], body["offsetWidth"], doc["clientWidth"] ); } function pageHeight() { var doc = document.documentElement, body = document.body; return Math.max( body["scrollHeight"], doc["scrollHeight"], doc["offsetHeight"], body["offsetHeight"], doc["clientHeight"] ); }
以上代码从jquery中摘出。
3）如何获取一个普通html元素的大小
简单方法：
docE.offsetWidth;
docE.offsetHeight;
利用getBoundingClientRect：
var obj = docE.getBoundingClientRect(), elemWidth, elemHeight; if(obj) { if(obj.width) { elemWidth = obj.width; elemHeight = obj.height; } else { elemWidth = obj.right - obj.left; elemHeight = obj.bottom - obj.top; } } else { elemWidth = docE.offsetWidth; elemHeight = docE.offsetHeight; }
getBoundingClientRect将在下篇文章中跟其它与位置有关的DOM属性一起再详细介绍。
4）判断元素或网页有无出现滚动条
function scrollbarState(elem) { var docE = document.documentElement, body = document.body; if (!elem || elem === document || elem === docE || elem === body) { return { scrollbarX: docE.clientHeight < window.innerHeight, scrollbarY: docE.clientWidth < window.innerWidth } } if (typeof(Element) == 'function' && !(elem instanceof(Element) || !body.contains(elem))) { return { scrollbarX: false, scrollbarY: false }; } var elemStyle = elem.style, overflowStyle = { hidden: elemStyle.overflow == 'hidden', hiddenX: elemStyle.overflowX == 'hidden', hiddenY: elemStyle.overflowY == 'hidden', scroll: elemStyle.overflow == 'scroll', scrollX: elemStyle.overflowX == 'scroll', scrollY: elemStyle.overflowY == 'scroll' }; return { scrollbarX: overflowStyle.scroll || overflowStyle.scrollX || (!overflowStyle.hidden && !overflowStyle.hiddenX && elem.clientWidth < elem.scrollWidth), scrollbarY: overflowStyle.scroll || overflowStyle.scrollY || (!overflowStyle.hidden && !overflowStyle.hiddenY && elem.clientHeight < elem.scrollHeight) }; }
当x或y方向的overflow为scroll的时候，该方向的scrollbarX为true，表示出现滚动条。
5）计算滚动条的宽度
function scrollbarWidth() { var docE = document.documentElement, body = document.body, e = document.createElement('div'); e.style.cssText = 'position: absolute; top: -9999px; width: 50px; height: 50px; overflow: scroll;'; body.appendChild(e); var _scrollbarWidth = e.offsetWidth - e.clientWidth body.removeChild(e); return _scrollbarWidth; }
以上就是本文的全部内容，希望能对您有所帮助：）另外本文第二部分提供的代码，是根据个人思考和经验总结出的一些方法，在兼容性方面可能还有未考虑到的地方，如果您有遇到其它不兼容的情况或者有更好的代码，还请不吝赐教，欢迎您的指导。
谢谢阅读：）
