Selectors API
querySelector()
querySelector()方法接收 CSS 选择符参数,返回匹配该模式的第一个后代元素,如果没有匹配项则返回 null。下面是一些例子:
// 取得<body>元素
let body = document.querySelector("body");
// 取得 ID 为"myDiv"的元素
let myDiv = document.querySelector("#myDiv");
// 取得类名为"selected"的第一个元素
let selected = document.querySelector(".selected");
// 取得类名为"button"的图片
let img = document.body.querySelector("img.button");
在 Document 上使用 querySelector()方法时,会从文档元素开始搜索;在 Element 上使用querySelector()方法时,则只会从当前元素的后代中查询。
querySelectorAll()
querySelectorAll()方法跟 querySelector()一样,也接收一个用于查询的参数,但它会返回所有匹配的节点,而不止一个。这个方法返回的是一个 NodeList 的静态实例。
再强调一次,querySelectorAll()返回的 NodeList 实例一个属性和方法都不缺,但它是一个静态的“快照”,而非“实时”的查询。这样的底层实现避免了使用 NodeList 对象可能造成的性能问题。
用法
// 取得 ID 为"myDiv"的<div>元素中的所有<em>元素
let ems = document.getElementById("myDiv").querySelectorAll("em");
// 取得所有类名中包含"selected"的元素
let selecteds = document.querySelectorAll(".selected");
// 取得所有是<p>元素子元素的<strong>元素
let strongs = document.querySelectorAll("p strong");
返回的 NodeList 对象可以通过 for-of 循环、item()方法或中括号语法取得个别元素。
matches()
matches()方法(在规范草案中称为 matchesSelector())接收一个 CSS 选择符参数,如果元素匹配则该选择符返回 true,否则返回 false。
使用场景:
使用这个方法可以方便地检测某个元素会不会被 querySelector()或 querySelectorAll()方法返回。
所有主流浏览器都支持 matches()。Edge、Chrome、Firefox、Safari 和 Opera 完全支持,IE9~11及一些移动浏览器支持带前缀的方法。
元素遍历
IE9 之前的版本不会把元素间的空格当成空白节点,而其他浏览器则会。这样就导致了 childNodes和 firstChild 等属性上的差异。为了弥补这个差异,同时不影响 DOM 规范,W3C 通过新的 Element Traversal 规范定义了一组新属性。
Element Traversal API 为 DOM 元素添加了 5 个属性:
- childElementCount,返回子元素数量(不包含文本节点和注释);
- firstElementChild,指向第一个 Element 类型的子元素(Element 版 firstChild);
- lastElementChild,指向最后一个 Element 类型的子元素(Element 版 lastChild);
- previousElementSibling ,指向前一个 Element 类型的同胞元素( Element 版previousSibling);
- nextElementSibling,指向后一个 Element 类型的同胞元素(Element 版 nextSibling)。
在支持的浏览器中,所有 DOM 元素都会有这些属性,为遍历 DOM 元素提供便利。这样开发者就不用担心空白文本节点的问题了。
举个例子,过去要以跨浏览器方式遍历特定元素的所有子元素,代码大致是这样写的:
let parentElement = document.getElementById('parent');
let currentChildNode = parentElement.firstChild;
// 没有子元素,firstChild 返回 null,跳过循环
while (currentChildNode) {
if (currentChildNode.nodeType === 1) {
// 如果有元素节点,则做相应处理
processChild(currentChildNode);
}
if (currentChildNode === parentElement.lastChild) {
break;
}
currentChildNode = currentChildNode.nextSibling;
}
使用 Element Traversal 属性之后,以上代码可以简化如下:
let parentElement = document.getElementById('parent');
let currentChildElement = parentElement.firstElementChild;
// 没有子元素,firstElementChild 返回 null,跳过循环
while (currentChildElement) {
// 这就是元素节点,做相应处理
processChild(currentChildElement);
if (currentChildElement === parentElement.lastElementChild) {
break;
}
currentChildElement = currentChildElement.nextElementSibling;
}
IE9 及以上版本,以及所有现代浏览器都支持 Element Traversal 属性。
HTML5
CSS 类扩展
getElementsByClassName()
getElementsByClassName()是 HTML5 新增的最受欢迎的一个方法,暴露在 document 对象和所有 HTML 元素上。这个方法脱胎于基于原有 DOM 特性实现该功能的 JavaScript 库,提供了性能高好的原生实现。
getElementsByClassName()方法接收一个参数,即包含一个或多个类名的字符串,返回类名中包含相应类的元素的 NodeList。如果提供了多个类名,则顺序无关紧要。
下面是几个示例:
// 取得所有类名中包含"username"和"current"元素
// 这两个类名的顺序无关紧要
let allCurrentUsernames = document.getElementsByClassName("username current");
// 取得 ID 为"myDiv"的元素子树中所有包含"selected"类的元素
let selected = document.getElementById("myDiv").getElementsByClassName("selected");
IE9 及以上版本,以及所有现代浏览器都支持 getElementsByClassName()方法。
classList 属性
className 是一个字符串,所以每次操作之后都需要重新设置这个值才能生效,即使只改动了部分字符串也一样.
以下面的 HTML代码为例:
<div class="bd user disabled">...</div>
这个
元素有 3 个类名。要想删除其中一个,就得先把 className 拆开,删除不想要的那个,再把包含剩余类的字符串设置回去。比如:// 要删除"user"类
let targetClass = "user";
// 把类名拆成数组
let classNames = div.className.split(/\s+/);
// 找到要删除类名的索引
let idx = classNames.indexOf(targetClass);
// 如果有则删除
if (idx > -1) {
classNames.splice(i,1);
}
// 重新设置类名
div.className = classNames.join(" ");
这就是从
元素的类名中删除"user"类要写的代码。替换类名和检测类名也要涉及同样的算法。添加类名只涉及字符串拼接,但必须先检查一下以确保不会重复添加相同的类名。很多 JavaScript库为这些操作实现了便利方法。HTML5 通过给所有元素增加 classList 属性为这些操作提供了更简单也更安全的实现方式。
classList 是一个新的集合类型 DOMTokenList 的实例。与其他 DOM 集合类型一样,DOMTokenList也有 length 属性表示自己包含多少项,也可以通过 item()或中括号取得个别的元素。
此外,DOMTokenList 还增加了以下方法。
- add(value),向类名列表中添加指定的字符串值 value。如果这个值已经存在,则什么也不做。
- contains(value),返回布尔值,表示给定的 value 是否存在。
- remove(value),从类名列表中删除指定的字符串值 value。
- toggle(value),如果类名列表中已经存在指定的 value,则删除;如果不存在,则添加。
这样以来,前面的例子中那么多行代码就可以简化成下面的一行:
div.classList.remove("user");
这行代码可以在不影响其他类名的情况下完成删除。其他方法同样极大地简化了操作类名的复杂性,如下面的例子所示:
// 删除"disabled"类
div.classList.remove("disabled");
// 添加"current"类
div.classList.add("current");
// 切换"user"类
div.classList.toggle("user");
// 检测类名
if (div.classList.contains("bd") && !div.classList.contains("disabled")){
// 执行操作
)
// 迭代类名
for (let class of div.classList){
doStuff(class);
}
添加了 classList 属性之后,除非是完全删除或完全重写元素的 class 属性,否则 className属性就用不到了。IE10 及以上版本(部分)和其他主流浏览器(完全)实现了 classList 属性。
焦点管理
HTML5 增加了辅助 DOM 焦点管理的功能。首先是 document.activeElement,始终包含当前拥有焦点的 DOM 元素。页面加载时,可以通过用户输入(按 Tab 键或代码中使用 focus()方法)让某个元素自动获得焦点。例如:
let button = document.getElementById("myButton");
button.focus();
console.log(document.activeElement === button); // true
默认情况下,document.activeElement 在页面刚加载完之后会设置为 document.body。而在页面完全加载之前,document.activeElement 的值为 null。
其次是 document.hasFocus()方法,该方法返回布尔值,表示文档是否拥有焦点:
let button = document.getElementById("myButton");
button.focus();
console.log(document.hasFocus()); // true
第一个方法可以用来查询文档,确定哪个元素拥有焦点,第二个方法可以查询文档是否获得了焦点,而这对于保证 Web 应用程序的无障碍使用是非常重要的。无障碍 Web 应用程序的一个重要方面就是焦点管理,而能够确定哪个元素当前拥有焦点(相比于之前的猜测)是一个很大的进步。
HTMLDocument 扩展
readyState 属性
readyState 是 IE4 最早添加到 document 对象上的属性,后来其他浏览器也都依葫芦画瓢地支持这个属性。最终,HTML5 将这个属性写进了标准。document.readyState 属性有两个可能的值:
- loading,表示文档正在加载;
- complete,表示文档加载完成。
实际开发中,最好是把 document.readState 当成一个指示器,以判断文档是否加载完毕。在这个属性得到广泛支持以前,通常要依赖 onload 事件处理程序设置一个标记,表示文档加载完了。这个属性的基本用法如下:
if (document.readyState == "complete"){
// 执行操作
}
compatMode 属性
作用:检测页面渲染模式
标准模式下 document.compatMode 的值是"CSS1Compat",而在混杂模式下,document.compatMode 的值是"BackCompat":
if (document.compatMode == "CSS1Compat"){
console.log("Standards mode");
} else {
console.log("Quirks mode");
}
HTML5 最终也把 compatMode 属性的实现标准化了。
head 属性
作为对 document.body(指向文档的元素)的补充,HTML5 增加了 document.head 属性,指向文档的元素。可以像下面这样直接取得元素:
let head = document.head;
字符集属性
HTML5 增加了几个与文档字符集有关的新属性。其中,characterSet 属性表示文档实际使用的字符集,也可以用来指定新字符集。这个属性的默认值是"UTF-16",但可以通过元素或响应头,以及新增的 characterSeet 属性来修改。下面是一个例子:
console.log(document.characterSet); // "UTF-16"
document.characterSet = "UTF-8";
自定义数据属性
HTML5 允许给元素指定非标准的属性,但要使用前缀 data-以便告诉浏览器,这些属性既不包含与渲染有关的信息,也不包含元素的语义信息。除了前缀,自定义属性对命名是没有限制的,data-后面跟什么都可以。下面是一个例子:
<div id="myDiv" data-appId="12345" data-myname="Nicholas"></div>
定义了自定义数据属性后,可以通过元素的 dataset 属性来访问。dataset 属性是一个DOMStringMap 的实例,包含一组键/值对映射。元素的每个 data-name 属性在 dataset 中都可以通过 data-后面的字符串作为键来访问(例如,属性 data-myname、data-myName 可以通过 myname 访问,但要注意 data-my-name、data-My-Name 要通过 myName 来访问)。下面是一个使用自定义数据属性的例子:
// 本例中使用的方法仅用于示范
let div = document.getElementById("myDiv");
// 取得自定义数据属性的值
let appId = div.dataset.appId;
let myName = div.dataset.myname;
// 设置自定义数据属性的值
div.dataset.appId = 23456;
div.dataset.myname = "Michael";
// 有"myname"吗?
if (div.dataset.myname){
console.log(`Hello, ${div.dataset.myname}`);
}
自定义数据属性非常适合需要给元素附加某些数据的场景,比如链接追踪和在聚合应用程序中标识页面的不同部分。另外,单页应用程序框架也非常多地使用了自定义数据属性。
插入标记
innerHTML 属性
在读取 innerHTML 属性时,会返回元素所有后代的 HTML 字符串,包括元素、注释和文本节点。而在写入 innerHTML 时,则会根据提供的字符串值以新的 DOM 子树替代元素中原来包含的所有节点。比如下面的 HTML 代码:
<div id="content">
<p>This is a <strong>paragraph</strong> with a list following it.</p>
<ul>
<li>Item 1</li>
<li>Item 2</li>
<li>Item 3</li>
</ul>
</div>
对于这里的
元素而言,其 innerHTML 属性会返回以下字符串:<p>This is a <strong>paragraph</strong> with a list following it.</p>
<ul>
<li>Item 1</li>
<li>Item 2</li>
<li>Item 3</li>
</ul>
实际返回的文本内容会因浏览器而不同。IE 和 Opera 会把所有元素标签转换为大写,而 Safari、Chrome 和 Firefox 则会按照文档源代码的格式返回,包含空格和缩进。因此不要指望不同浏览器的innerHTML 会返回完全一样的值。
在写入模式下,赋给 innerHTML 属性的值会被解析为 DOM 子树,并替代元素之前的所有节点。因为所赋的值默认为 HTML,所以其中的所有标签都会以浏览器处理 HTML 的方式转换为元素,如果赋值中不包含任何 HTML 标签,则直接生成一个文本节点,如下所示:
div.innerHTML = "Hello world!";
因为浏览器会解析设置的值,所以给 innerHTML 设置包含 HTML 的字符串时,结果会大不一样。来看下面的例子:
div.innerHTML = "Hello & welcome, <b>\"reader\"!</b>";
这个操作的结果相当于:
<div id="content">Hello & welcome, <b>"reader"!</b></div>
注意 设置 innerHTML 会导致浏览器将 HTML 字符串解析为相应的 DOM 树。这意味着设置 innerHTML 属性后马上再读出来会得到不同的字符串。这是因为返回的字符串是将原始字符串对应的 DOM 子树序列化之后的结果。
旧 IE 中的 innerHTML
在所有现代浏览器中,通过 innerHTML 插入的
而在 IE8 及之前的版本中,只要这样插入的
// 行不通
div.innerHTML = "<script defer>console.log('hi');<\/script>";
// 以下都可行
div.innerHTML = "_<script defer>console.log('hi');<\/script>";
div.innerHTML = "<div> </div><script defer>console.log('hi');<\/script>";
div.innerHTML = "<input type=\"hidden\"><script defer>console.log('hi');<\/script>";
作为了解,IE自己玩吧!
outerHTML 属性
与innerHTML用法基本一致,只是会替换原来的容器元素;
insertAdjacentHTML()与 insertAdjacentText()
关于插入标签的最后两个新增方法是 insertAdjacentHTML()和 insertAdjacentText()。这两个方法最早源自 IE
它们都接收两个参数:要插入标记的位置和要插入的 HTML 或文本。
- "beforebegin",插入当前元素前面,作为前一个同胞节点;
- "afterbegin",插入当前元素内部,作为新的子节点或放在第一个子节点前面;
- "beforeend",插入当前元素内部,作为新的子节点或放在最后一个子节点后面;
- "afterend",插入当前元素后面,作为下一个同胞节点。
第二个参数会作为 HTML 字符串解析(与 innerHTML 和outerHTML 相同)或者作为纯文本解析(与 innerText 和 outerText 相同)。如果是 HTML,则会在解析出错时抛出错误。
下面展示了基本用法
// 作为前一个同胞节点插入
element.insertAdjacentHTML("beforebegin", "<p>Hello world!</p>");
element.insertAdjacentText("beforebegin", "Hello world!");
// 作为第一个子节点插入
element.insertAdjacentHTML("afterbegin", "<p>Hello world!</p>");
element.insertAdjacentText("afterbegin", "Hello world!");
// 作为最后一个子节点插入
element.insertAdjacentHTML("beforeend", "<p>Hello world!</p>");
element.insertAdjacentText("beforeend", "Hello world!");
// 作为下一个同胞节点插入
element.insertAdjacentHTML("afterend", "<p>Hello world!</p>"); element.
insertAdjacentText("afterend", "Hello world!");
内存与性能问题
使用本节介绍的方法替换子节点可能在浏览器(特别是 IE)中导致内存问题。比如,如果被移除的子树元素中之前有关联的事件处理程序或其他 JavaScript 对象(作为元素的属性),那它们之间的绑定关系会滞留在内存中。如果这种替换操作频繁发生,页面的内存占用就会持续攀升。在使用 innerHTML、outerHTML 和 insertAdjacentHTML()之前,最好手动删除要被替换的元素上关联的事件处理程序和JavaScript 对象。
使用这些属性当然有其方便之处,特别是 innerHTML。一般来讲,插入大量的新 HTML 使用innerHTML 比使用多次 DOM 操作创建节点再插入来得更便捷。这是因为 HTML 解析器会解析设置给innerHTML(或 outerHTML)的值。解析器在浏览器中是底层代码(通常是 C++代码),比 JavaScript快得多。
不过,HTML 解析器的构建与解构也不是没有代价,因此最好限制使用 innerHTML 和outerHTML 的次数。
比如,下面的代码使用 innerHTML 创建了一些列表项:
for (let value of values){
ul.innerHTML += '<li>${value}</li>'; // 别这样做!
}
这段代码效率低,因为每次迭代都要设置一次 innerHTML。不仅如此,每次循环还要先读取innerHTML,也就是说循环一次要访问两次 innerHTML。为此,最好通过循环先构建一个独立的字符串,最后再一次性把生成的字符串赋值给 innerHTML,比如:
let itemsHtml = "";
for (let value of values){
itemsHtml += '<li>${value}</li>';
}
ul.innerHTML = itemsHtml;
这样修改之后效率就高多了,因为只有对 innerHTML 的一次赋值。当
跨站点脚本
尽管 innerHTML 不会执行自己创建的
如果页面中要使用用户提供的信息,则不建议使用 innerHTML。与使用 innerHTML 获得的方便相比,防止 XSS 攻击更让人头疼。最好对它们进行转义。
scrollIntoView()
DOM 规范中没有涉及的一个问题是如何滚动页面中的某个区域。为填充这方面的缺失,不同浏览器实现了不同的控制滚动的方式。在所有这些专有方法中,HTML5 选择了标准化 scrollIntoView()。
scrollIntoView()方法存在于所有 HTML 元素上,可以滚动浏览器窗口或容器元素以便包含元素进入视口。这个方法的参数如下:
alignToTop 是一个布尔值。
- true:窗口滚动后元素的顶部与视口顶部对齐。
- false:窗口滚动后元素的底部与视口底部对齐。
scrollIntoViewOptions 是一个选项对象。
- behavior:定义过渡动画,可取的值为"smooth"和"auto",默认为"auto"。
- block:定义垂直方向的对齐,可取的值为"start"、"center"、"end"和"nearest",默认为 "start"。
- inline:定义水平方向的对齐,可取的值为"start"、"center"、"end"和"nearest",默认为 "nearest"。
不传参数等同于 alignToTop 为 true。
经常应用菜单栏的滚动操作,聊天消息的回到底部等场景;
看下面一个例子:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>Document</title>
</head>
<style>
ul {
height: 200px;
overflow-y: scroll;
position: relative;
border:1px solid pink;
}
li {
height: 30px;
line-height: 30px;
}
</style>
<body>
<ul>
<li>111</li>
<li>112</li>
<li>113</li>
<li>114</li>
<li>151</li>
<li>114541</li>
<li>11451</li>
<li>141411</li>
<li>11453411</li>
<li>112811</li>
<li>1124231</li>
<li>11446491</li>
<li>1233</li>
<li>111231231</li>
<li>11145645</li>
</ul>
</body>
<script>
(function () {
var li = document.querySelectorAll("li");
var ul = document.querySelector("ul");
var height = parseInt(getComputedStyle(document.querySelector("ul")).height);
li.forEach(item => {
item.onclick = function () {
this.style = "color:red"
// 用自带的方法 但是如果父亲和爷爷都有滚动条的话,都会动
this.scrollIntoView({behavior: 'smooth', block: 'center'});
/*
1. scrollTop 小于0是不动的
2. li 的offsetTop 是以dom 中的为准,是不会变的,通过滚动到试图中间只是视觉上变了,所以如果scollTop 等于 的offsetTop 就到最上面了
3. top-height/2 所以说当到了中间的时候才会动
*/
// let top = this.offsetTop;
// console.log('top', top);
// ul.scrollTop = top - height / 2;
}
})
})()
</script>
</html>
专有扩展
children 属性
出现的原因:IE9 之前的版本与其他浏览器在处理空白文本节点上的差异导致了 children 属性的出现。
children 属性是一个 HTMLCollection,只包含元素的 Element 类型的子节点。如果元素的子节点类型全部是元素类型,那 children 和 childNodes 中包含的节点应该是一样的。
contains()方法
DOM 编程中经常需要确定一个元素是不是另一个元素的后代。IE 首先引入了 contains()方法,让开发者可以在不遍历 DOM 的情况下获取这个信息。contains()方法应该在要搜索的祖先元素上调用,参数是待确定的目标节点。
如果目标节点是被搜索节点的后代,contains()返回 true,否则返回 false。
下面看一个例子:
console.log(document.documentElement.contains(document.body)); // true
另外,使用 DOM Level 3 的 compareDocumentPosition()方法也可以确定节点间的关系。这个方法会返回表示两个节点关系的位掩码。
要模仿 contains()方法,就需要用到掩码 16(0x10)。compareDocumentPosition()方法的结果可以通过按位与来确定参考节点是否包含传入的节点,
let result = document.documentElement.compareDocumentPosition(document.body);
console.log(!!(result & 0x10));
以上代码执行后 result 的值为 20(或 0x14,其中 0x4 表示“随后”,加上 0x10“被包含”)。对result 和 0x10 应用按位与会返回非零值,而两个叹号将这个值转换成对应的布尔值。
IE9 及之后的版本,以及所有现代浏览器都支持 contains()和 compareDocumentPosition()方法。
插入标记
HTML5 将 IE 发明的 innerHTML 和 outerHTML 纳入了标准,但还有两个属性没有入选。这两个剩下的属性是 innerText 和 outerText。
innerText 属性
innerText 属性对应元素中包含的所有文本内容,无论文本在子树中哪个层级。在用于读取值时,innerText 会按照深度优先的顺序将子树中所有文本节点的值拼接起来。
来看下面的 HTML 代码:
<div id="content">
<p>This is a <strong>paragraph</strong> with a list following it.</p>
<ul>
<li>Item 1</li>
<li>Item 2</li>
<li>Item 3</li>
</ul>
</div>
对这个例子中的
而言,innerText 属性会返回以下字符串:This is a paragraph with a list following it.
Item 1
Item 2
Item 3
注意不同浏览器对待空格的方式不同,因此格式化之后的字符串可能包含也可能不包含原始 HTML代码中的缩进。
设置 innerText 会移除元素之前所有的后代节点,完全改变 DOM 子树。此外,设置 innerText也会编码出现在字符串中的 HTML 语法字符(小于号、大于号、引号及和号)。下面是一个例子:
div.innerText = "Hello & welcome, <b>\"reader\"!</b>";
执行之后的结果如下:
<div id="content">Hello & welcome, <b>"reader"!</b></div>
因为设置 innerText 只能在容器元素中生成一个文本节点,所以为了保证一定是文本节点,就必须进行 HTML 编码。innerText 属性可以用于去除 HTML 标签。
一个很有意思的题目,去除所有的html标签,可以这样写:
div.innerText = div.innerText;
执行以上代码后,容器元素的内容只会包含原先的文本内容。
outerText 属性
outerText 与 innerText 是类似的,只不过作用范围包含调用它的节点。
outerText 是一个非标准的属性,而且也没有被标准化的前景。因此,不推荐依赖这个属性实现重要的操作。除 Firefox 之外所有主流浏览器都支持 outerText。
滚动
如前所述,滚动是 HTML5 之前 DOM 标准没有涉及的领域。虽然 HTML5 把 scrollIntoView()标准化了,但不同浏览器中仍然有其他专有方法。比如,scrollIntoViewIfNeeded()作 为HTMLElement 类型的扩展可以在所有元素上调用。
考虑到 scrollIntoView()是唯一一个所有浏览器都支持的方法,所以只用它就可以了。
常见问题FAQ
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