DOM树:JavaScript是如何影响DOM树构建的?

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DOM 树如何生成 在渲染引擎内部,有一个叫HTML 解析器(HTMLParser)的模块,它的职责就是负责将 HTML 字节流转换为 DOM 结构。所以这里我们需要先要搞清楚 HTML 解析器是怎么工作的。

HTML 解析器是等整个 HTML 文档加载完成之后开始解析的,还是随着 HTML 文档边加载边解析的?

HTML 解析器并不是等整个文档加载完成之后再解析的,而是网络进程加载了多少数据,HTML 解析器便解析多少数据。

那详细的流程是怎样的呢?网络进程接收到响应头之后,会根据响应头中的 content-type 字段来判断文件的类型,比如 content-type 的值是“text/html”,那么浏览器就会判断这是一个 HTML 类型的文件,然后为该请求选择或者创建一个渲染进程。渲染进程准备好之后,网络进程和渲染进程之间会建立一个共享数据的管道,网络进程接收到数据后就往这个管道里面放,而渲染进程则从管道的另外一端不断地读取数据,并同时将读取的数据“喂”给 HTML 解析器。你可以把这个管道想象成一个“水管”,网络进程接收到的字节流像水一样倒进这个“水管”,而“水管”的另外一端是渲染进程的 HTML 解析器,它会动态接收字节流,并将其解析为 DOM。

字节流转换为 DOM 需要三个阶段: 第一个阶段,通过分词器将字节流转换为 Token。

HTML 解析器维护了一个Token 栈结构,该 Token 栈主要用来计算节点之间的父子关系,在第一个阶段中生成的 Token 会被按照顺序压到这个栈中。具体的处理规则如下所示:

如果压入到栈中的是StartTag Token,HTML 解析器会为该 Token 创建一个 DOM 节点,然后将该节点加入到 DOM 树中,它的父节点就是栈中相邻的那个元素生成的节点。

如果分词器解析出来是文本 Token,那么会生成一个文本节点,然后将该节点加入到 DOM 树中,文本 Token 是不需要压入到栈中,它的父节点就是当前栈顶 Token 所对应的 DOM 节点。

如果分词器解析出来的是EndTag 标签,比如是 EndTag div,HTML 解析器会查看 Token 栈顶的元素是否是 StarTag div,如果是,就将 StartTag div 从栈中弹出,表示该 div 元素解析完成。

通过分词器产生的新 Token 就这样不停地压栈和出栈,整个解析过程就这样一直持续下去,直到分词器将所有字节流分词完成。

JavaScript 是如何影响 DOM 生成的

如果 JavaScript 文件中没有操作 DOM 相关代码,就可以将该 JavaScript 脚本设置为异步加载,通过 async 或 defer 来标记代码,使用方式如下所示: async 和 defer 虽然都是异步的,不过还有一些差异,使用 async 标志的脚本文件一旦加载完成,会立即执行;而使用了 defer 标记的脚本文件,需要在 DOMContentLoaded 事件之前执行。

<html>
    <head>
        <style src='theme.css'></style>
    </head>

<body>
    <div>1</div>

    <script>  
        let div1 = document.getElementsByTagName('div')[0] 
        div1.innerText = 'time.geekbang' // 需要 DOM 
        div1.style.color = 'red' // 需要 CSSOM
    </script>
    <div>test</div>
</body>
</html>

该示例中,JavaScript 代码出现了 div1.style.color = ‘red' 的语句,它是用来操纵 CSSOM 的,所以在执行 JavaScript 之前,需要先解析 JavaScript 语句之上所有的 CSS 样式。所以如果代码里引用了外部的 CSS 文件,那么在执行 JavaScript 之前,还需要等待外部的 CSS 文件下载完成,并解析生成 CSSOM 对象之后,才能执行 JavaScript 脚本。

而 JavaScript 引擎在解析 JavaScript 之前,是不知道 JavaScript 是否操纵了 CSSOM 的,所以渲染引擎在遇到 JavaScript 脚本时,不管该脚本是否操纵了 CSSOM,都会执行 CSS 文件下载,解析操作,再执行 JavaScript 脚本。

所以说 JavaScript 脚本是依赖样式表的,这又多了一个阻塞过程。

通过上面的分析,我们知道了 JavaScript 会阻塞 DOM 生成,而样式文件又会阻塞 JavaScript 的执行,所以在实际的工程中需要重点关注 JavaScript 文件和样式表文件,使用不当会影响到页面性能的。