DOM树结构
DOM树结构的基本概念
DOM（Document Object Model）树是HTML文档在内存中的表示形式。当浏览器加载HTML页面时，会解析HTML代码并构建一棵由节点组成的树形结构。这棵树反映了HTML文档的层次关系，每个HTML元素、属性、文本内容都成为树中的一个节点。
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>示例页面</title>
</head>
<body>
<h1>主标题</h1>
<p>段落文本</p>
</body>
</html>
上面这个简单HTML文档对应的DOM树结构如下：
document
├── html
├── head
│ └── title
│ └── "示例页面"
└── body
├── h1
│ └── "主标题"
└── p
└── "段落文本"
DOM节点的类型
DOM树由不同类型的节点组成，每种节点都有特定的属性和方法：
- 文档节点（Document Node）：整个文档的根节点
- 元素节点（Element Node）：HTML标签对应的节点
- 属性节点（Attribute Node）：HTML元素的属性
- 文本节点（Text Node）：元素内的文本内容
- 注释节点（Comment Node）：HTML注释
// 获取不同类型的节点示例
const docNode = document; // 文档节点
const elementNode = document.body; // 元素节点
const attrNode = elementNode.attributes[0]; // 属性节点
const textNode = elementNode.firstChild; // 文本节点
const commentNode = document.createComment('这是一个注释'); // 注释节点
DOM树的遍历方法
遍历DOM树是前端开发中的常见操作，以下是几种常用的遍历方法：
父子关系遍历
// 获取父节点
const parent = element.parentNode;
// 获取所有子节点（包括文本节点等）
const children = element.childNodes;
// 获取第一个子节点
const firstChild = element.firstChild;
// 获取最后一个子节点
const lastChild = element.lastChild;
兄弟关系遍历
// 获取前一个兄弟节点
const prevSibling = element.previousSibling;
// 获取后一个兄弟节点
const nextSibling = element.nextSibling;
使用querySelector方法
// 获取匹配的第一个元素
const firstMatch = document.querySelector('.className');
// 获取匹配的所有元素
const allMatches = document.querySelectorAll('div');
DOM树的修改操作
除了遍历，我们经常需要修改DOM树的结构：
创建新节点
// 创建新元素
const newDiv = document.createElement('div');
// 创建文本节点
const newText = document.createTextNode('新文本内容');
// 创建属性节点
const newAttr = document.createAttribute('data-custom');
newAttr.value = 'value';
添加节点
// 追加子节点
parentElement.appendChild(newChild);
// 在指定节点前插入
parentElement.insertBefore(newNode, referenceNode);
// 替换子节点
parentElement.replaceChild(newChild, oldChild);
删除节点
// 移除子节点
parentElement.removeChild(childNode);
// 现代方法（不需要知道父节点）
element.remove();
DOM树的性能优化
频繁操作DOM会影响页面性能，以下是一些优化建议：
使用文档片段
const fragment = document.createDocumentFragment();
for (let i = 0; i < 100; i++) {
const div = document.createElement('div');
div.textContent = `Item ${i}`;
fragment.appendChild(div);
}
document.body.appendChild(fragment);
批量修改样式
// 不好的做法
element.style.color = 'red';
element.style.backgroundColor = 'blue';
element.style.fontSize = '14px';
// 好的做法
element.style.cssText = 'color: red; background-color: blue; font-size: 14px;';
// 更好的做法
element.className = 'active'; // 使用CSS类
事件委托
// 不好的做法
document.querySelectorAll('li').forEach(li => {
li.addEventListener('click', handleClick);
});
// 好的做法（事件委托）
document.querySelector('ul').addEventListener('click', function(e) {
if (e.target.tagName === 'LI') {
handleClick(e);
}
});
虚拟DOM的概念
现代前端框架如React、Vue都使用了虚拟DOM技术来提高性能：
// 简化的虚拟DOM示例
const virtualDom = {
type: 'div',
props: {
className: 'container',
children: [
{
type: 'h1',
props: {
children: 'Hello World'
}
},
{
type: 'p',
props: {
children: '这是一个段落'
}
}
]
}
};
// 将虚拟DOM渲染为真实DOM
function render(vnode) {
if (typeof vnode === 'string') {
return document.createTextNode(vnode);
}
const node = document.createElement(vnode.type);
if (vnode.props) {
Object.keys(vnode.props).forEach(prop => {
if (prop !== 'children') {
node.setAttribute(prop, vnode.props[prop]);
}
});
if (vnode.props.children) {
vnode.props.children.forEach(child => {
node.appendChild(render(child));
});
}
}
return node;
}
document.body.appendChild(render(virtualDom));
DOM树的访问控制
出于安全考虑，浏览器对DOM访问有一些限制：
同源策略
// 跨域iframe访问会被阻止
try {
const iframe = document.getElementById('foreign-iframe');
const iframeDoc = iframe.contentDocument; // 安全错误
} catch (e) {
console.error('同源策略阻止了访问:', e);
}
Shadow DOM
Web组件使用Shadow DOM来封装内部结构：
class MyComponent extends HTMLElement {
constructor() {
super();
const shadow = this.attachShadow({mode: 'open'});
shadow.innerHTML = `
<style>
p { color: red; }
</style>
<p>Shadow DOM内容</p>
`;
}
}
customElements.define('my-component', MyComponent);
DOM树的调试技巧
浏览器开发者工具提供了强大的DOM调试功能：
- 元素检查：右键点击页面元素选择"检查"
- DOM断点：在元素上设置子树修改断点
- 控制台访问：
$0引用当前选中的元素 - 监控属性变化：
Object.getOwnPropertyDescriptor(element, 'property')
// 在控制台中调试DOM
const el = document.querySelector('div');
// 监控属性变化
Object.defineProperty(el, 'hidden', {
set: function(value) {
debugger; // 触发调试器
this.setAttribute('hidden', value);
}
});
DOM树的兼容性问题
不同浏览器对DOM的实现有差异，需要注意：
事件处理差异
// 标准化事件处理
function addEvent(element, type, handler) {
if (element.addEventListener) {
element.addEventListener(type, handler, false);
} else if (element.attachEvent) {
element.attachEvent('on' + type, handler);
} else {
element['on' + type] = handler;
}
}
样式获取差异
// 获取计算样式
function getStyle(element, property) {
if (window.getComputedStyle) {
return window.getComputedStyle(element)[property];
} else {
return element.currentStyle[property]; // IE
}
}
DOM树的现代API
浏览器不断添加新的DOM API来简化操作：
MutationObserver
// 监听DOM变化
const observer = new MutationObserver(mutations => {
mutations.forEach(mutation => {
console.log('DOM发生了变化:', mutation.type);
});
});
observer.observe(document.body, {
childList: true,
attributes: true,
subtree: true
});
IntersectionObserver
// 监听元素可见性
const io = new IntersectionObserver(entries => {
entries.forEach(entry => {
if (entry.isIntersecting) {
console.log('元素进入视口:', entry.target);
}
});
});
document.querySelectorAll('.lazy-load').forEach(el => {
io.observe(el);
});
DOM树的扩展应用
DOM树的概念可以扩展到其他领域：
XML文档处理
const xmlString = `<books>
<book>
<title>JavaScript高级程序设计</title>
<author>Nicholas C. Zakas</author>
</book>
</books>`;
const parser = new DOMParser();
const xmlDoc = parser.parseFromString(xmlString, "text/xml");
const titles = xmlDoc.getElementsByTagName('title');
console.log(titles[0].textContent); // "JavaScript高级程序设计"
SVG操作
const svg = document.createElementNS("http://www.w3.org/2000/svg", "svg");
svg.setAttribute("width", "100");
svg.setAttribute("height", "100");
const circle = document.createElementNS("http://www.w3.org/2000/svg", "circle");
circle.setAttribute("cx", "50");
circle.setAttribute("cy", "50");
circle.setAttribute("r", "40");
circle.setAttribute("fill", "red");
svg.appendChild(circle);
document.body.appendChild(svg);
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