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CSS元素選擇器是怎樣運作的？

在前端工程師的日常工作中，使用 CSS 元素選擇器是稀松平常的事；無論你是編寫一般的 CSS 還是需要經(jīng)過編譯的 SASS，SCSS，LESS等，最終都被編譯成一行一行的 CSS 樣式屬性，最終交給瀏覽器解析并套用。但是你想過沒有這是如何實現(xiàn)的呢?

瀏覽器渲染

我們先看一下瀏覽器的渲染步驟：

CSS 在被瀏覽器加載后，會被解析成 CSSOM 樹，并嘗試與 Dom 疊加成渲染樹，隨后進行計算位置、渲染等步驟。這樣看來，CSS 屬性套用的關鍵就在于如何從 CSS 轉化成 CSSOM 樹，以及怎么把 CSSOM 套用到 DOM 上去。

CSSOM樹

當我們寫下一組 CSS 樣式時，例如：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #id .class h4 + p { 
    2. 
  
  
  
  
  2.    ... 
    3. 
  
  
  
  
  3. } 
    4.

瀏覽器在解析它時，你可能會認為 CSS 會按照由左到右的依序找出#id>.class>h4>p，最后套用，但實際上瀏覽器解析 CSS 的順序是由右到左的 p>h4>.class>#id。

很違背直覺對吧?但如果考慮到性能問題，從右到左的解析會比從左到右強很多。

假設這有這樣的 HTML：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1.  
    2. 
  
  
  
  
  2.      
    3. 
  
  
  
  
  3.          
    4. 
  
  
  
  
  4.             ... 
    5. 
  
  
  
  
  5.         
 
  •          
  •              
  •                 ... 
  •             
    •  
  •              
  •                 ... 
  •             
    •  
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    •  
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    •  
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  •          
  •              
  •                 ... 
  •             
    •  
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    •  
  •     
    •  
  •  

    以及這邊五條 CSS 樣式規(guī)則：

     
 
 
 
      
  
  
  
  
    1. #div1 .c .d {} 
      2. 
  
  
  
  
    2. .f .c .d {} 
      3. 
  
  
  
  
    3. .a .c .e {} 
      4. 
  
  
  
  
    4. #div1 .f {} 
      5. 
  
  
  
  
    5. .c .d {} 
      6.

    讓我們模擬一下，如果把 CSS 從左到右解析，將會生成類似這樣的 CSSOM 樹：

    通過

    中的 .d 來思考，這樣的 CSSOM 樹在套用樣式時，必須對所有的樣式規(guī)則進行檢查，以確認樣式規(guī)則是否會影響到 .d，到最后才能確定可能會影響到 .d 的樣式規(guī)則有這三條：

    • #div1 .c .d
    • .f .c .d
    • .c .d

    以此類推，每個 DOM 樹上的元素，都必須便利所有的樣式規(guī)則，才可以取得個別的樣式，這樣會造成大量冗余的計算，進而嚴重影響性能。

    反過來，如果將前面的 CSS 由右到左進行解析，CSSOM 樹則可能會如下：

    和前面的例子一樣，從

    中 .d 的角度來看，由于會被樣式規(guī)則影響到的目標元素，已經(jīng)全都集中在第一層了，所以就不用再去便利整個 CSSOM 樹了，甚至只需要檢查 .d 以下的子屬性變量是否符合實際 DOM 結構，再將所有符合的樣式規(guī)則重新取回，便能完成 .d 對元素的樣式規(guī)則套用。

    從右到左的解析順序能夠將所有共享的規(guī)則路徑收攏在一起，當瀏覽器進行屬性比對時，就不用再便利整個 CSSOM 樹，大大的減少了無效的比對計算。

    也可以換個方式思考：在 HTML 的結構中，一個元素可以有無數(shù)個子元素，但只能有一個父元素，由子找父(由下往上)搜尋絕對是比較快的。

    1. 套用樣式

    將 CSSOM 樹解析出來之后就能夠和 DOM 結合了嗎?如果真的有這么簡單就太好了。

    除了開發(fā)者定義好的 CSS 檔外，還有幾個地方可能會定義樣式規(guī)則，影響畫面的渲染：

    • HTML 的 inline style 設置
    • 瀏覽器預設值(就是 CSS reset/normalize 要覆蓋掉的東西)
    • 瀏覽器的使用者偏好設定

    瀏覽器負責處理 CSS 的部分，會吧前面所有的東西以及 CSS 文件定義的樣式規(guī)則分別整理成單獨的樣式規(guī)則組(CSS 規(guī)則集)，內(nèi)容記載了樣式規(guī)則、目標屬性等信息。

    2. 目標屬性

    為了提升后面的計算效率，瀏覽器的 CSS 處理內(nèi)核會按照樣式規(guī)則組中個別規(guī)則的目標屬性將其分組存放;一共分為以下四組

    • idRules
    • classRules
    • tagNameRules
    • universalRules

    這樣在取用時，可以依據(jù)目標元素是否存在這個屬性，快速篩出可能會套用的樣式。

    套用規(guī)則

    最后是套用規(guī)則。瀏覽器會遵循以下順序和樣式規(guī)則權重套用所有的樣式規(guī)則：

    • 瀏覽器的預設值
    • 瀏覽器的使用者偏好設定
    • 開發(fā)者定義的 CSS
    • inline style
    • 加上 !important 的樣式屬性

    你可能會好奇：為什么 inline style 和開發(fā)者定義的 CSS 會被另外處理?

    我們可以回顧一下瀏覽器渲染的步驟，由于 inline style 存在于 DOM 元素中，只能在 CSS 套用到 DOM 上時才會接觸到，事前無法將兩者結合。

    CSS 效率

    實際上瀏覽器在這里已經(jīng)完成了優(yōu)化機制;瀏覽器會自動將狀態(tài)一致的元素做樣式快照。狀態(tài)一致就是要滿足以下幾個條件：

    • 沒有設定 ID
    • tag 及 class 必須完全一致
    • 沒有設定 style 屬性
    • 樣式規(guī)則中不能使用各種同級選擇器(例如：?，+，:first-child 等)

    由于上面的條件，以及前面討論到的 CSS 運算過程，編寫 CSS 時也有幾個地方可以稍微留心一下：

    • 由于樣式規(guī)則的目標屬性會分組存放，id 選擇器效率非常高，所以是不能與其他條件混用的。
    • 不要寫過深的 CSS 樣式規(guī)則
    • 能不用 inline style 就不要用，除了難以維護外，由于是存在于 DOM 樹上，無法預先與其他樣式合并計算，所以效率也會大打折扣

    如果能夠注意到這類典型的小細節(jié)，CSS 效率自然也可以大幅提升。


    當前題目：CSS元素選擇器是怎樣運作的？
    標題網(wǎng)址：http://www.5511xx.com/article/djipohe.html