JavaScript是怎么影響DOM樹構(gòu)建的

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)JavaScript是怎么影響DOM樹構(gòu)建的，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

文檔對象模型 (DOM)

文檔對象模型 (DOM) 會將 web 頁面與到腳本或編程語言連接起來。DOM模型表示具有邏輯樹的文檔。樹的每個(gè)分支的終點(diǎn)都是一個(gè)節(jié)點(diǎn)(node)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含著對象(objects)。DOM的方法(methods)允許以編程方式進(jìn)行訪問樹，從而改變文檔的結(jié)構(gòu)，樣式和內(nèi)容。節(jié)點(diǎn)可以關(guān)聯(lián)上事件處理器，一旦某一事件被觸發(fā)了，那些事件處理器就會被執(zhí)行。
從網(wǎng)絡(luò)傳給渲染引擎的 HTML 文件字節(jié)流是無法直接被渲染引擎理解的，所以要將其轉(zhuǎn)化為渲染引擎能夠理解的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)就是 DOM。DOM 提供了對 HTML 文檔結(jié)構(gòu)化的表述。在渲染引擎中，DOM 有三個(gè)層面的作用

• 從頁面的視角來看，DOM 是生成頁面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

• 從 JavaScript 腳本視角來看，DOM 提供給 JavaScript 腳本操作的接口，通過這套接口，JavaScript 可以對 DOM 結(jié)構(gòu)進(jìn)行訪問，從而改變文檔的結(jié)構(gòu)、樣式和內(nèi)容。

• 從安全視角來看，DOM 是一道安全防護(hù)線，一些不安全的內(nèi)容在 DOM 解析階段就被拒之門外了。

簡言之，DOM 是表述 HTML 的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它會將 Web 頁面和 JavaScript 腳本連接起來，并過濾一些不安全的內(nèi)容

DOM 和 JavaScript

DOM 并不是一個(gè)編程語言，但如果沒有DOM， JavaScript 語言也不會有任何網(wǎng)頁，XML頁面以及涉及到的元素的概念或模型。在文檔中的每個(gè)元素— 包括整個(gè)文檔，文檔頭部， 文檔中的表格，表頭，表格中的文本 — 都是文檔所屬于的文檔對象模型（DOM）的一部分，因此它們可以使用DOM和一個(gè)腳本語言如 JavaScript，來訪問和處理。

起初，JavaScript和DOM是交織在一起的，但它們最終演變成了兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)體。JavaScript可以訪問和操作存儲在DOM中的內(nèi)容，因此我們可以寫成這個(gè)近似的等式：

API (web 或 XML 頁面) = DOM + JS (腳本語言)

DOM 和 JavaScript

DOM 樹如何生成

在渲染引擎內(nèi)部，有一個(gè)叫HTML 解析器（HTMLParser）的模塊，它的職責(zé)就是負(fù)責(zé)將 HTML 字節(jié)流轉(zhuǎn)換為 DOM 結(jié)構(gòu)。
HTML 解析器并不是等整個(gè)文檔加載完成之后再解析的，而是隨著 HTML 文檔邊加載邊解析的，是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程加載了多少數(shù)據(jù)，HTML 解析器便解析多少數(shù)據(jù)。

流程：網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程接收到響應(yīng)頭之后，會根據(jù)響應(yīng)頭中的 content-type 字段來判斷文件的類型，比如 content-type 的值是“text/html”，那么瀏覽器就會判斷這是一個(gè) HTML 類型的文件，根據(jù)這個(gè)判斷選擇相應(yīng)的解析引擎，然后為該請求選擇或者創(chuàng)建一個(gè)渲染進(jìn)程。渲染進(jìn)程準(zhǔn)備好之后，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程和渲染進(jìn)程之間會建立一個(gè)共享數(shù)據(jù)的管道，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程接收到數(shù)據(jù)后就往這個(gè)管道里面放，而渲染進(jìn)程則從管道的另外一端不斷地讀取數(shù)據(jù)，并同時(shí)將讀取的數(shù)據(jù)傳送給 HTML 解析器。

可以把這個(gè)管道想象成一個(gè)“水管”，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程接收到的字節(jié)流像水一樣倒進(jìn)這個(gè)“水管”，而“水管”的另外一端是渲染進(jìn)程的 HTML 解析器，它會動態(tài)接收字節(jié)流，并將其解析為 DOM。

從圖中可以看出，字節(jié)流轉(zhuǎn)換為 DOM 需要三個(gè)階段。

解析 HTML 的三個(gè)階段

第一個(gè)階段，通過分詞器將字節(jié)流轉(zhuǎn)換為 Token。

解析 HTML 也是一樣的，需要通過分詞器先將字節(jié)流轉(zhuǎn)換為一個(gè)個(gè) Token，分為 Tag Token 和文本 Token。將 HTML 代碼通過詞法分析生成的 Token 如下圖所示：

由圖可知，Tag Token 又分 StartTag 和 EndTag。

第二階段是將 Token 解析為 DOM 節(jié)點(diǎn)

HTML 解析器維護(hù)了一個(gè)Token 棧結(jié)構(gòu)，該 Token 棧主要用來計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的父子關(guān)系，在第一個(gè)階段中生成的 Token 會被按照順序壓到這個(gè)棧中。具體的處理規(guī)則如下所示：

• 如果壓入到棧中的是StartTag Token，HTML 解析器會為該 Token 創(chuàng)建一個(gè) DOM 節(jié)點(diǎn)，然后將該節(jié)點(diǎn)加入到 DOM 樹中，它的父節(jié)點(diǎn)就是棧中相鄰的那個(gè)元素生成的節(jié)點(diǎn)。

• 如果分詞器解析出來是文本 Token，那么會生成一個(gè)文本節(jié)點(diǎn)，然后將該節(jié)點(diǎn)加入到 DOM 樹中，文本 Token 是不需要壓入到棧中，它的父節(jié)點(diǎn)就是當(dāng)前棧頂 Token 所對應(yīng)的 DOM 節(jié)點(diǎn)。

• 如果分詞器解析出來的是EndTag 標(biāo)簽，比如是 EndTag div，HTML 解析器會查看 Token 棧頂?shù)脑厥欠袷?StarTag div，如果是，就將 StartTag div 從棧中彈出，表示該 div 元素解析完成。

通過分詞器產(chǎn)生的新 Token 就這樣不停地壓棧和出棧，整個(gè)解析過程就這樣一直持續(xù)下去，直到分詞器將所有字節(jié)流分詞完成。

第三階段是將 DOM 節(jié)點(diǎn)添加到 DOM 樹中

將創(chuàng)建的 DOM 節(jié)點(diǎn)，添加到 document 上，形成 DOM 樹。

詳解 HTML 解析流程

HTML 解析器開始工作時(shí)，會默認(rèn)創(chuàng)建了一個(gè)根為 document 的空 DOM 結(jié)構(gòu)，同時(shí)會將一個(gè) StartTag document 的 Token 壓入棧底。然后經(jīng)過分詞器解析出來的第一個(gè) StartTag html Token 會被壓入到棧中，并創(chuàng)建一個(gè) html 的 DOM 節(jié)點(diǎn)，添加到 document 上，如下圖所示

然后按照同樣的流程解析出來 StartTag body 和 StartTag div，其 Token 棧和 DOM 的狀態(tài)如下圖所示：

接下來解析出來的是第一個(gè) div 的文本 Token，渲染引擎會為該 Token 創(chuàng)建一個(gè)文本節(jié)點(diǎn)，并將該 Token 添加到 DOM 中，它的父節(jié)點(diǎn)就是當(dāng)前 Token 棧頂元素對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，如下圖所示：

再接下來，分詞器解析出來第一個(gè) EndTag div，這時(shí)候 HTML 解析器會去判斷當(dāng)前棧頂?shù)脑厥欠袷?StartTag div，如果是則從棧頂彈出 StartTag div，如下圖所示

按照同樣的規(guī)則，一路解析，最終結(jié)果如下圖所示：

通過上面的介紹，相信你已經(jīng)清楚 DOM 是怎么生成的了。不過在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，HTML 源文件中既包含 CSS 和 JavaScript，又包含圖片、音頻、視頻等文件，所以處理過程遠(yuǎn)比上面這個(gè) Demo 復(fù)雜。不過理解了這個(gè)簡單的 Demo 生成過程，我們就可以往下分析更加復(fù)雜的場景了。

JavaScript 是如何影響 DOM 生成的

如果頁面中含有一段 JavaScript 腳本，或者引入了腳本文件，則這段腳本的解析過程就與上面的過程有點(diǎn)不一樣了。
script標(biāo)簽之前，所有的解析流程還是和之前介紹的一樣，但是解析到script標(biāo)簽時(shí)，渲染引擎判斷這是一段腳本，此時(shí) HTML 解析器就會暫停 DOM 的解析，JavaScript 引擎介入，因?yàn)?JavaScript 腳本可能要修改當(dāng)前已經(jīng)生成的 DOM 結(jié)構(gòu)。

如果腳本是通過 JavaScript 文件加載的，則需要先下載這段 JavaScript 代碼。這里需要重點(diǎn)關(guān)注下載環(huán)境，因?yàn)镴avaScript 文件的下載過程會阻塞 DOM 解析，而通常下載又是非常耗時(shí)的，會受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、JavaScript 文件大小等因素的影響。

如果腳本是直接內(nèi)嵌的 JavaScript 腳本，則直接執(zhí)行。

如果 JavaScript 腳本修改了 DOM 中的 div 中的內(nèi)容，所以執(zhí)行這段腳本之后，已經(jīng)解析過的 div 節(jié)點(diǎn)內(nèi)容也會被修改。腳本執(zhí)行完成之后，HTML 解析器恢復(fù)解析過程，繼續(xù)解析后續(xù)的內(nèi)容，直至生成最終的 DOM。

還有一種情況則是，如果 JavaScript 代碼出現(xiàn)了，修改頁面 CSS 樣式的語句，用來操縱 CSSOM ，所以在執(zhí)行 JavaScript 之前，需要先解析 JavaScript 語句之上所有的 CSS 樣式。所以如果代碼里引用了外部的 CSS 文件，那么在執(zhí)行 JavaScript 之前，還需要等待外部的 CSS 文件下載完成，并解析生成 CSSOM 對象之后，才能執(zhí)行 JavaScript 腳本。

而 JavaScript 引擎在解析 JavaScript 代碼之前，是不知道 JavaScript 是否操縱了 CSSOM 的，所以渲染引擎在遇到 JavaScript 腳本時(shí)，不管該腳本是否操縱了 CSSOM，都會執(zhí)行 CSS 文件下載，解析操作，再執(zhí)行 JavaScript 腳本。所以說 JavaScript 腳本是依賴樣式表的。

通過上面的分析，我們知道了 JavaScript 會阻塞 DOM 生成，而樣式文件又會阻塞 JavaScript 的執(zhí)行，所以在實(shí)際的工程中需要重點(diǎn)關(guān)注 JavaScript 文件和樣式表文件，使用不當(dāng)會影響到頁面性能的。

解析過程中的優(yōu)化

為防止頁面阻塞，Chrome 瀏覽器做了很多優(yōu)化，其中一個(gè)主要的優(yōu)化是預(yù)解析操作。當(dāng)渲染引擎收到字節(jié)流之后，會開啟一個(gè)預(yù)解析線程，用來分析 HTML 文件中包含的 JavaScript、CSS 等相關(guān)文件，解析到相關(guān)文件之后，預(yù)解析線程會提前下載這些文件。

再回到 DOM 解析上，我們知道引入 JavaScript 線程會阻塞 DOM，不過也有一些相關(guān)的策略來規(guī)避，比如使用 CDN 來加速 JavaScript 文件的加載，壓縮 JavaScript 文件的體積。另外，如果 JavaScript 文件中沒有操作 DOM 相關(guān)代碼，就可以將該 JavaScript 腳本設(shè)置為異步加載，通過 async 或 defer 來標(biāo)記代碼，使用方式如下所示：

<script async type="text/javascript" src='foo.js'></script>

<script defer type="text/javascript" src='foo.js'></script>

async 和 defer 雖然都是異步的，不過還有一些差異，使用 async 標(biāo)志的腳本文件一旦加載完成，會立即執(zhí)行；而使用了 defer 標(biāo)記的腳本文件，需要在 DOMContentLoaded 事件之前執(zhí)行。

總結(jié)

首先我們介紹了 DOM 是如何生成的，然后又基于 DOM 的生成過程分析了 JavaScript 是如何影響到 DOM 生成的。也談到 CSS 和 JavaScript 都會影響到 DOM 的生成。

DOM生成的過程

解析 HTML 需要通過分詞器先將字節(jié)流轉(zhuǎn)換為 Token。

如果壓入到棧中的是StartTag Token，HTML 解析器會為該 Token 創(chuàng)建一個(gè) DOM 節(jié)點(diǎn)，然后將該節(jié)點(diǎn)加入到 DOM 樹中。如果分詞器解析出來是文本 Token，那么會生成一個(gè)文本節(jié)點(diǎn)，然后將該節(jié)點(diǎn)加入到 DOM 樹中。如果分詞器解析出來的是EndTag 標(biāo)簽，HTML 解析器會查看 Token 棧頂?shù)脑厥欠袷?StarTag div，如果是，就將 StartTag div 從棧中彈出，表示該 div 元素解析完成。

通過分詞器產(chǎn)生的新 Token 就這樣不停地壓棧和出棧，整個(gè)解析過程就這樣一直持續(xù)下去，直到分詞器將所有字節(jié)流分詞完成。

在解析過程中如果遇到 JavaScript 代碼，則停止 HTML 解析，如果js通過腳本加載的則先下載該腳本再執(zhí)行，再執(zhí)行之前 CSS 也會被解析生成 CSSOM。經(jīng)此過程直至整個(gè) DOM 構(gòu)建完成。

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