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Window 对象:浏览器窗口的全能控制中心

Window 对象的双重身份

在 JavaScript 的世界里,window 对象扮演着独特的双重角色。一方面,它是浏览器窗口的代表,提供了控制窗口行为的各种方法;另一方面,它也是 JavaScript 的全局对象,所有全局变量和函数都挂载在它上面。

这就像一个公司的 CEO——既要管理整个公司的日常运作(全局对象),又要代表公司对外交流(浏览器窗口)。理解 window 对象的这两个身份,对于掌握 BOM 至关重要。

全局对象的角色

作为全局对象,window 是 JavaScript 运行环境的顶层对象:

javascript
// 全局变量实际上是 window 的属性
var companyName = "TechCorp";
let projectName = "WebApp"; // let 和 const 不会成为 window 的属性

console.log(window.companyName); // 'TechCorp'
console.log(window.projectName); // undefined

// 全局函数实际上是 window 的方法
function greet(name) {
  return `Hello, ${name}!`;
}

console.log(window.greet("Sarah")); // 'Hello, Sarah!'
console.log(greet === window.greet); // true

// 甚至可以省略 window 前缀
console.log(window.console === console); // true
console.log(window.alert === alert); // true

值得注意的是,使用 letconst 声明的变量不会成为 window 的属性:

javascript
var oldStyle = "I am on window";
let newStyle = "I am not on window";
const alsoNew = "Me neither";

console.log(window.oldStyle); // 'I am on window'
console.log(window.newStyle); // undefined
console.log(window.alsoNew); // undefined

// 但它们仍然在全局作用域中
console.log(newStyle); // 'I am not on window'
console.log(alsoNew); // 'Me neither'

浏览器窗口的角色

作为浏览器窗口对象,window 提供了与浏览器窗口交互的接口:

javascript
// 获取窗口信息
console.log("窗口内部宽度:", window.innerWidth);
console.log("窗口内部高度:", window.innerHeight);
console.log("窗口外部宽度:", window.outerWidth);
console.log("窗口外部高度:", window.outerHeight);

// 获取窗口位置
console.log("窗口左上角 X 坐标:", window.screenX);
console.log("窗口左上角 Y 坐标:", window.screenY);

// 检查窗口是否有滚动条
console.log("可滚动高度:", document.documentElement.scrollHeight);
console.log("视口高度:", window.innerHeight);

窗口尺寸与位置

了解窗口的尺寸和位置是进行响应式设计和窗口管理的基础。

窗口尺寸属性

window 对象提供了多个与尺寸相关的属性,理解它们的区别很重要:

javascript
// innerWidth / innerHeight - 视口尺寸(不包括浏览器边框和工具栏)
console.log("视口宽度:", window.innerWidth); // 例如: 1920
console.log("视口高度:", window.innerHeight); // 例如: 969

// outerWidth / outerHeight - 整个浏览器窗口的尺寸(包括边框和工具栏)
console.log("窗口总宽度:", window.outerWidth); // 例如: 1920
console.log("窗口总高度:", window.outerHeight); // 例如: 1080

// 计算浏览器控件占用的空间
const toolbarHeight = window.outerHeight - window.innerHeight;
console.log("浏览器工具栏高度:", toolbarHeight); // 例如: 111

视觉理解:

┌─────────────────────────────────────────┐  ← outerHeight (整个窗口)
│  浏览器标题栏、工具栏、标签页等          │
├─────────────────────────────────────────┤
│  ┌─────────────────────────────────┐    │
│  │                                 │    │  ← innerHeight (视口)
│  │    网页内容显示区域              │    │
│  │                                 │    │
│  └─────────────────────────────────┘    │
│  状态栏(如果有)                        │
└─────────────────────────────────────────┘
   └──────────────────────────────────┘
              innerWidth

实际应用:响应式尺寸检测

javascript
class ViewportManager {
  constructor() {
    this.breakpoints = {
      xs: 0, // Extra small devices (phones)
      sm: 576, // Small devices (phones)
      md: 768, // Medium devices (tablets)
      lg: 992, // Large devices (desktops)
      xl: 1200, // Extra large devices (large desktops)
      xxl: 1400, // Extra extra large devices
    };
  }

  getCurrentBreakpoint() {
    const width = window.innerWidth;

    if (width >= this.breakpoints.xxl) return "xxl";
    if (width >= this.breakpoints.xl) return "xl";
    if (width >= this.breakpoints.lg) return "lg";
    if (width >= this.breakpoints.md) return "md";
    if (width >= this.breakpoints.sm) return "sm";
    return "xs";
  }

  getViewportInfo() {
    return {
      width: window.innerWidth,
      height: window.innerHeight,
      breakpoint: this.getCurrentBreakpoint(),
      orientation:
        window.innerWidth > window.innerHeight ? "landscape" : "portrait",
      ratio: (window.innerWidth / window.innerHeight).toFixed(2),
    };
  }

  onResize(callback, delay = 250) {
    let timeoutId;

    window.addEventListener("resize", () => {
      clearTimeout(timeoutId);
      timeoutId = setTimeout(() => {
        callback(this.getViewportInfo());
      }, delay);
    });
  }
}

// 使用示例
const viewportManager = new ViewportManager();

console.log("当前视口信息:", viewportManager.getViewportInfo());
// 输出: {
//   width: 1920,
//   height: 969,
//   breakpoint: 'xxl',
//   orientation: 'landscape',
//   ratio: '1.98'
// }

// 监听窗口大小变化
viewportManager.onResize((info) => {
  console.log("窗口大小已改变:", info);

  // 根据断点应用不同的样式或逻辑
  if (info.breakpoint === "xs" || info.breakpoint === "sm") {
    console.log("移动端布局");
  } else if (info.breakpoint === "md") {
    console.log("平板布局");
  } else {
    console.log("桌面布局");
  }
});

窗口位置属性

javascript
// screenX / screenY - 窗口相对于屏幕左上角的位置
console.log("窗口左边距:", window.screenX); // 或 window.screenLeft
console.log("窗口上边距:", window.screenY); // 或 window.screenTop

// 检测窗口是否最大化或全屏
function isWindowMaximized() {
  return (
    window.screenX === 0 &&
    window.screenY === 0 &&
    window.outerWidth === screen.width &&
    window.outerHeight === screen.height
  );
}

console.log("窗口是否最大化:", isWindowMaximized());

用户交互方法

window 对象提供了几个用于与用户交互的内置方法,虽然简单,但在某些场景下非常实用。

alert() - 警告对话框

alert() 显示一个带有消息的警告对话框:

javascript
// 基本用法
window.alert("欢迎访问我们的网站!");

// 可以省略 window
alert("这是一条重要消息!");

// 多行消息
alert("操作成功!\n\n您的数据已保存。\n请点击确定继续。");

// 实际应用:错误提示
function saveData(data) {
  if (!data || Object.keys(data).length === 0) {
    alert("错误:没有数据可保存!");
    return false;
  }

  // 保存数据的逻辑...
  alert("数据保存成功!");
  return true;
}

注意事项:

  • alert() 会阻塞代码执行,用户必须点击"确定"才能继续
  • 现代 Web 开发中,通常使用自定义模态框替代 alert()
  • 过度使用会影响用户体验

confirm() - 确认对话框

confirm() 显示一个带有"确定"和"取消"按钮的对话框:

javascript
// 基本用法
const userConfirmed = confirm("确定要删除这条记录吗?");

if (userConfirmed) {
  console.log("用户点击了确定");
  // 执行删除操作
} else {
  console.log("用户点击了取消");
  // 取消操作
}

// 实际应用:删除确认
function deleteUser(userId) {
  const confirmed = confirm("此操作将永久删除用户数据!\n\n确定要继续吗?");

  if (confirmed) {
    // 调用删除 API
    console.log(`删除用户 ${userId}`);
    return true;
  }

  console.log("取消删除操作");
  return false;
}

// 实际应用:离开页面确认
window.addEventListener("beforeunload", (event) => {
  const hasUnsavedChanges = true; // 实际应用中检查表单状态

  if (hasUnsavedChanges) {
    const message = "您有未保存的更改,确定要离开吗?";
    event.returnValue = message; // 标准方式
    return message; // 某些浏览器需要
  }
});

prompt() - 输入对话框

prompt() 显示一个带有输入框的对话框:

javascript
// 基本用法
const userName = prompt("请输入您的名字:");

if (userName !== null) {
  // 用户点击了确定
  console.log("欢迎,", userName);
} else {
  // 用户点击了取消
  console.log("用户取消了输入");
}

// 带默认值
const age = prompt("请输入您的年龄:", "18");
console.log("输入的年龄:", age);

// 实际应用:简单的用户输入
function getUserPreferences() {
  const name = prompt("请输入您的名字:");

  if (!name) {
    alert("名字不能为空!");
    return null;
  }

  const email = prompt("请输入您的邮箱:");

  if (!email || !email.includes("@")) {
    alert("请输入有效的邮箱地址!");
    return null;
  }

  return { name, email };
}

// 实际应用:密码验证
function checkPassword() {
  const password = prompt("请输入密码以继续:");
  const correctPassword = "secret123";

  if (password === correctPassword) {
    alert("密码正确!");
    return true;
  } else if (password !== null) {
    alert("密码错误!");
  }

  return false;
}

现代替代方案

虽然 alert()confirm()prompt() 仍然可用,但现代 Web 开发更倾向于使用自定义模态框:

javascript
// 自定义确认对话框示例
class CustomDialog {
  static confirm(message) {
    return new Promise((resolve) => {
      // 创建对话框 DOM
      const dialog = document.createElement("div");
      dialog.className = "custom-dialog";
      dialog.innerHTML = `
        <div class="dialog-overlay"></div>
        <div class="dialog-content">
          <p>${message}</p>
          <div class="dialog-buttons">
            <button class="btn-cancel">取消</button>
            <button class="btn-confirm">确定</button>
          </div>
        </div>
      `;

      document.body.appendChild(dialog);

      // 绑定事件
      dialog.querySelector(".btn-confirm").onclick = () => {
        document.body.removeChild(dialog);
        resolve(true);
      };

      dialog.querySelector(".btn-cancel").onclick = () => {
        document.body.removeChild(dialog);
        resolve(false);
      };
    });
  }
}

// 使用自定义对话框
async function deleteItem(itemId) {
  const confirmed = await CustomDialog.confirm("确定要删除此项吗?");

  if (confirmed) {
    console.log(`删除项目 ${itemId}`);
  }
}

窗口控制方法

window 对象提供了打开、关闭和控制窗口的方法。

open() - 打开新窗口

javascript
// 基本用法
window.open("https://example.com");

// 在新标签页打开(现代浏览器的默认行为)
window.open("https://example.com", "_blank");

// 在当前窗口打开
window.open("https://example.com", "_self");

// 打开新窗口并指定尺寸(可能被浏览器阻止)
const newWindow = window.open(
  "https://example.com",
  "myWindow",
  "width=800,height=600,left=100,top=100"
);

// 检查窗口是否成功打开(可能被弹窗拦截器阻止)
if (newWindow) {
  console.log("窗口已打开");

  // 可以控制新窗口
  newWindow.focus(); // 使新窗口获得焦点

  // 5秒后关闭窗口
  setTimeout(() => {
    newWindow.close();
  }, 5000);
} else {
  console.log("窗口被阻止,可能被弹窗拦截器拦截");
  alert("请允许弹出窗口以继续");
}

window.open() 的常用参数:

javascript
const features = [
  "width=800", // 窗口宽度
  "height=600", // 窗口高度
  "left=100", // 窗口左边距
  "top=100", // 窗口上边距
  "menubar=no", // 不显示菜单栏
  "toolbar=no", // 不显示工具栏
  "location=no", // 不显示地址栏
  "status=no", // 不显示状态栏
  "resizable=yes", // 允许调整大小
  "scrollbars=yes", // 显示滚动条
].join(",");

const popup = window.open("page.html", "popup", features);

实际应用:智能弹窗管理器

javascript
class PopupManager {
  static openCenteredWindow(url, width = 800, height = 600, title = "popup") {
    // 计算居中位置
    const left = (screen.width - width) / 2;
    const top = (screen.height - height) / 2;

    const features = `
      width=${width},
      height=${height},
      left=${left},
      top=${top},
      menubar=no,
      toolbar=no,
      location=no,
      status=no,
      resizable=yes,
      scrollbars=yes
    `.replace(/\s/g, "");

    const popup = window.open(url, title, features);

    if (!popup) {
      console.error("弹窗被阻止");
      alert("请允许弹出窗口以查看内容");
      return null;
    }

    // 使弹窗获得焦点
    popup.focus();

    return popup;
  }

  static openShareWindow(platform, url) {
    const shareUrls = {
      twitter: `https://twitter.com/intent/tweet?url=${encodeURIComponent(
        url
      )}`,
      facebook: `https://www.facebook.com/sharer/sharer.php?u=${encodeURIComponent(
        url
      )}`,
      linkedin: `https://www.linkedin.com/sharing/share-offsite/?url=${encodeURIComponent(
        url
      )}`,
    };

    const shareUrl = shareUrls[platform];

    if (!shareUrl) {
      console.error(`不支持的平台: ${platform}`);
      return null;
    }

    return this.openCenteredWindow(shareUrl, 600, 400, `share_${platform}`);
  }

  static openPrintWindow(content) {
    const printWindow = window.open("", "print", "width=800,height=600");

    if (!printWindow) {
      console.error("无法打开打印窗口");
      return;
    }

    printWindow.document.write(`
      <!DOCTYPE html>
      <html>
        <head>
          <title>打印</title>
          <style>
            body { font-family: Arial, sans-serif; padding: 20px; }
            @media print {
              button { display: none; }
            }
          </style>
        </head>
        <body>
          ${content}
          <br><br>
          <button onclick="window.print()">打印此页</button>
          <button onclick="window.close()">关闭</button>
        </body>
      </html>
    `);

    printWindow.document.close();
  }
}

// 使用示例

// 打开居中窗口
const popup = PopupManager.openCenteredWindow("https://example.com");

// 分享到社交媒体
document.getElementById("shareTwitter")?.addEventListener("click", () => {
  PopupManager.openShareWindow("twitter", window.location.href);
});

// 打开打印窗口
document.getElementById("printBtn")?.addEventListener("click", () => {
  const content = document.getElementById("content").innerHTML;
  PopupManager.openPrintWindow(content);
});

close() - 关闭窗口

javascript
// 关闭当前窗口(只能关闭通过 window.open() 打开的窗口)
window.close();

// 实际应用:关闭弹出窗口
function openTempWindow() {
  const tempWindow = window.open("page.html", "temp", "width=400,height=300");

  // 10秒后自动关闭
  setTimeout(() => {
    if (tempWindow && !tempWindow.closed) {
      tempWindow.close();
      console.log("临时窗口已关闭");
    }
  }, 10000);
}

focus() 和 blur() - 焦点控制

javascript
// 使窗口获得焦点
window.focus();

// 使窗口失去焦点
window.blur();

// 实际应用:弹窗焦点管理
function openFocusedPopup(url) {
  const popup = window.open(url, "focused", "width=600,height=400");

  if (popup) {
    // 确保弹窗获得焦点
    popup.focus();

    // 监听主窗口焦点变化
    window.addEventListener("focus", () => {
      console.log("主窗口获得焦点");
    });

    window.addEventListener("blur", () => {
      console.log("主窗口失去焦点");
    });
  }
}

滚动控制方法

window 对象提供了多个方法来控制页面滚动。

scrollTo() - 滚动到指定位置

javascript
// 滚动到页面顶部
window.scrollTo(0, 0);

// 滚动到指定坐标
window.scrollTo(0, 500); // 滚动到垂直位置 500px

// 使用对象参数(支持平滑滚动)
window.scrollTo({
  top: 500,
  left: 0,
  behavior: "smooth", // 平滑滚动
});

// 实际应用:返回顶部按钮
function createBackToTopButton() {
  const button = document.createElement("button");
  button.textContent = "返回顶部";
  button.className = "back-to-top";
  button.style.cssText = `
    position: fixed;
    bottom: 20px;
    right: 20px;
    display: none;
    padding: 10px 20px;
    background: #007bff;
    color: white;
    border: none;
    border-radius: 5px;
    cursor: pointer;
  `;

  document.body.appendChild(button);

  // 滚动时显示/隐藏按钮
  window.addEventListener("scroll", () => {
    if (window.pageYOffset > 300) {
      button.style.display = "block";
    } else {
      button.style.display = "none";
    }
  });

  // 点击返回顶部
  button.addEventListener("click", () => {
    window.scrollTo({
      top: 0,
      behavior: "smooth",
    });
  });
}

scrollBy() - 相对滚动

javascript
// 向下滚动 100px
window.scrollBy(0, 100);

// 向上滚动 100px
window.scrollBy(0, -100);

// 平滑滚动
window.scrollBy({
  top: 100,
  behavior: "smooth",
});

// 实际应用:翻页滚动
function scrollByPage(direction) {
  const pageHeight = window.innerHeight;

  window.scrollBy({
    top: direction === "down" ? pageHeight : -pageHeight,
    behavior: "smooth",
  });
}

// 绑定键盘事件
document.addEventListener("keydown", (event) => {
  if (event.key === "PageDown") {
    event.preventDefault();
    scrollByPage("down");
  } else if (event.key === "PageUp") {
    event.preventDefault();
    scrollByPage("up");
  }
});

实际应用:滚动到元素

javascript
class ScrollManager {
  // 滚动到指定元素
  static scrollToElement(elementOrSelector, options = {}) {
    const element =
      typeof elementOrSelector === "string"
        ? document.querySelector(elementOrSelector)
        : elementOrSelector;

    if (!element) {
      console.error("元素未找到");
      return;
    }

    const defaultOptions = {
      behavior: "smooth",
      block: "start", // 元素顶部对齐视口顶部
      inline: "nearest",
      offset: 0, // 额外的偏移量
    };

    const finalOptions = { ...defaultOptions, ...options };
    const offset = finalOptions.offset;
    delete finalOptions.offset;

    if (offset) {
      // 如果有偏移量,需要手动计算
      const elementTop =
        element.getBoundingClientRect().top + window.pageYOffset;
      window.scrollTo({
        top: elementTop - offset,
        behavior: finalOptions.behavior,
      });
    } else {
      // 直接使用原生 scrollIntoView
      element.scrollIntoView(finalOptions);
    }
  }

  // 检查元素是否在视口中
  static isElementInViewport(elementOrSelector) {
    const element =
      typeof elementOrSelector === "string"
        ? document.querySelector(elementOrSelector)
        : elementOrSelector;

    if (!element) return false;

    const rect = element.getBoundingClientRect();

    return (
      rect.top >= 0 &&
      rect.left >= 0 &&
      rect.bottom <= window.innerHeight &&
      rect.right <= window.innerWidth
    );
  }

  // 获取滚动进度(百分比)
  static getScrollProgress() {
    const windowHeight = window.innerHeight;
    const documentHeight = document.documentElement.scrollHeight;
    const scrollTop = window.pageYOffset;

    const maxScroll = documentHeight - windowHeight;
    const progress = (scrollTop / maxScroll) * 100;

    return Math.min(100, Math.max(0, progress));
  }

  // 创建滚动进度条
  static createScrollProgressBar() {
    const progressBar = document.createElement("div");
    progressBar.style.cssText = `
      position: fixed;
      top: 0;
      left: 0;
      width: 0%;
      height: 3px;
      background: linear-gradient(to right, #007bff, #00d4ff);
      z-index: 9999;
      transition: width 0.1s ease;
    `;

    document.body.appendChild(progressBar);

    window.addEventListener("scroll", () => {
      const progress = this.getScrollProgress();
      progressBar.style.width = `${progress}%`;
    });
  }
}

// 使用示例

// 滚动到特定元素
ScrollManager.scrollToElement("#section-2", {
  behavior: "smooth",
  block: "center",
  offset: 80, // 距离顶部 80px(用于固定导航栏)
});

// 检查元素是否可见
if (ScrollManager.isElementInViewport("#target")) {
  console.log("元素在视口中");
}

// 获取滚动进度
console.log("页面滚动进度:", ScrollManager.getScrollProgress() + "%");

// 创建滚动进度条
ScrollManager.createScrollProgressBar();

定时器方法

虽然定时器方法是 window 对象的一部分,但它们非常重要,值得详细讨论。

setTimeout() - 延迟执行

javascript
// 基本用法
setTimeout(() => {
  console.log("1 秒后执行");
}, 1000);

// 带参数
setTimeout(
  (name, age) => {
    console.log(`${name} 的年龄是 ${age}`);
  },
  1000,
  "Alice",
  25
);

// 返回定时器 ID
const timerId = setTimeout(() => {
  console.log("这可能不会执行");
}, 5000);

// 取消定时器
clearTimeout(timerId);

setInterval() - 重复执行

javascript
// 基本用法
const intervalId = setInterval(() => {
  console.log("每秒执行一次");
}, 1000);

// 5秒后停止
setTimeout(() => {
  clearInterval(intervalId);
  console.log("定时器已停止");
}, 5000);

// 实际应用:倒计时
function countdown(seconds, callback) {
  let remaining = seconds;

  const intervalId = setInterval(() => {
    console.log(`剩余 ${remaining} 秒`);
    remaining--;

    if (remaining < 0) {
      clearInterval(intervalId);
      console.log("倒计时结束!");
      callback?.();
    }
  }, 1000);

  return intervalId;
}

// 使用
countdown(5, () => {
  console.log("时间到!");
});

实际应用:定时器工具类

javascript
class TimerManager {
  static delay(ms) {
    return new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, ms));
  }

  static debounce(func, delay) {
    let timeoutId;

    return function (...args) {
      clearTimeout(timeoutId);
      timeoutId = setTimeout(() => func.apply(this, args), delay);
    };
  }

  static throttle(func, limit) {
    let inThrottle;

    return function (...args) {
      if (!inThrottle) {
        func.apply(this, args);
        inThrottle = true;
        setTimeout(() => (inThrottle = false), limit);
      }
    };
  }

  static createTimer(duration, onTick, onComplete) {
    let remaining = duration;
    const startTime = Date.now();

    const intervalId = setInterval(() => {
      const elapsed = Date.now() - startTime;
      remaining = Math.max(0, duration - elapsed);

      onTick?.(remaining);

      if (remaining === 0) {
        clearInterval(intervalId);
        onComplete?.();
      }
    }, 100); // 每100ms更新一次

    return () => clearInterval(intervalId);
  }
}

// 使用示例

// 延迟执行
async function loadData() {
  console.log("开始加载...");
  await TimerManager.delay(2000);
  console.log("加载完成!");
}

// 防抖搜索
const debouncedSearch = TimerManager.debounce((query) => {
  console.log("搜索:", query);
}, 300);

document.getElementById("searchInput")?.addEventListener("input", (e) => {
  debouncedSearch(e.target.value);
});

// 节流滚动
const throttledScroll = TimerManager.throttle(() => {
  console.log("滚动位置:", window.pageYOffset);
}, 200);

window.addEventListener("scroll", throttledScroll);

// 精确计时器
const stopTimer = TimerManager.createTimer(
  10000, // 10秒
  (remaining) => {
    console.log(`剩余: ${(remaining / 1000).toFixed(1)} 秒`);
  },
  () => {
    console.log("计时结束!");
  }
);

小结

window 对象是 JavaScript 与浏览器环境交互的核心接口。通过它,我们可以:

窗口信息与控制:

  • 获取窗口尺寸和位置(innerWidth, innerHeight, screenX, screenY
  • 打开和关闭窗口(open(), close()
  • 管理窗口焦点(focus(), blur()

用户交互:

  • 显示提示框(alert(), confirm(), prompt()
  • 控制页面滚动(scrollTo(), scrollBy()

定时器管理:

  • 延迟执行(setTimeout()
  • 重复执行(setInterval()

最佳实践:

  1. 使用防抖和节流优化性能
  2. 优先使用自定义模态框替代原生提示框
  3. 注意浏览器弹窗拦截器
  4. 清理不再使用的定时器
  5. 使用现代 API(如 scrollIntoView())简化滚动操作