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CSS的解析原理

在开始前,我们必须了解一个真相为什么排版引擎解析 CSS 选择器时一定要从右往左析? 

1.HTML 经过解析生成 DOM Tree(这个我们比较熟悉);而在 CSS 解析完毕后,需要将解析的结果与 DOM Tree 的内容一起进行分析建立一棵 Render Tree,最终用来进行绘图。Render Tree 中的元素(WebKit 中称为「renderers」,Firefox 下为「frames」)与 DOM 元素相对应,但非一一对应:一个 DOM 元素可能会对应多个 renderer,如文本折行后,不同的「行」会成为 render tree 种不同的 renderer。也有的 DOM 元素被 Render Tree 完全无视,比如 display:none 的元素。

2.在建立 Render Tree 时(WebKit 中的「Attachment」过程),浏览器就要为每个 DOM Tree 中的元素根据 CSS 的解析结果(Style Rules)来确定生成怎样的 renderer。对于每个 DOM 元素,必须在所有 Style Rules 中找到符合的 selector 并将对应的规则进行合并。选择器的「解析」实际是在这里执行的,在遍历 DOM Tree 时,从 Style Rules 中去寻找对应的 selector。

3.因为所有样式规则可能数量很大,而且绝大多数不会匹配到当前的 DOM 元素(因为数量很大所以一般会建立规则索引树),所以有一个快速的方法来判断「这个 selector 不匹配当前元素」就是极其重要的。

4.如果正向解析,例如「div div p em」,我们首先就要检查当前元素到 html 的整条路径,找到最上层的 div,再往下找,如果遇到不匹配就必须回到最上层那个 div,往下再去匹配选择器中的第一个 div,回溯若干次才能确定匹配与否,效率很低。

5.逆向匹配则不同,如果当前的 DOM 元素是 div,而不是 selector 最后的 em,那只要一步就能排除。只有在匹配时,才会不断向上找父节点进行验证。

6.但因为匹配的情况远远低于不匹配的情况,所以逆向匹配带来的优势是巨大的。同时我们也能够看出,在选择器结尾加上「*」就大大降低了这种优势,这也就是很多优化原则提到的尽量避免在选择器末尾添加通配符的原因。

简单的来说浏览器从右到左进行查找的好处是为了尽早过滤掉一些无关的样式规则和元素

<div>
   <div class="Aaron">
      <p><span>s1</span></p>
      <p><span>s2</span></p>
      <p><span>s3</span></p>
      <p><span class='red'>s4</span></p>
   </div>
</div>

CSS选择器

div > div.Aaron p span.red{
   color:red;
}

而如果按从左到右的方式进行查找:

1. 先找到所有div节点

2. 第一个div节点内找到所有的子div,并且是class="Aaron"

3. 然后再一次匹配p span.red等情况

4. 遇到不匹配的情况,就必须回溯到一开始搜索的div或者p节点,然后去搜索下个节点,重复这样的过程。这样的搜索过程对于一个只是匹配很少节点的选择器来说,效率是极低的,因为我们花费了大量的时间在回溯匹配不符合规则的节点。

如果换个思路,我们一开始过滤出跟目标节点最符合的集合出来,再在这个集合进行搜索,大大降低了搜索空间。

从右到左来解析选择器:

则首先就查找到<span class='red'>的元素。

Firefox称这种查找方式为key selector(关键字查询),所谓的关键字就是样式规则中最后(最右边)的规则,上面的key就是span.red。

紧接着我们判断这些节点中的前兄弟节点是否符合p这个规则,这样就又减少了集合的元素,只有符合当前的子规则才会匹配再上一条子规则。

要知道DOM树是一个什么样的结构,一个元素可能有若干子元素,如果每一个都去判断一下显然性能太差。而一个子元素只有一个父元素,所以找起来非常方便。你可以看看CSS的选择器的设计,完全是为了优化从子元素找父元素而决定的。

打个比如 p span.showing

你认为从一个p元素下面找到所有的span元素并判断是否有class showing快,还是找到所有的span元素判断是否有class showing并且包括一个p父元素快 ?

所以浏览器解析CSS的引擎就是用这样的算法。

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