jQuery 2.0.3 源码分析Sizzle引擎 – 解析原理


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先来回答博友的提问:

如何解析

div > p + div.aaron input[type="checkbox"]

顺便在深入理解下解析的原理:

HTML结构

<div id="text">   <p>      <input type="text" />   </p>   <div class="aaron">      <input type="checkbox" name="readme" value="Submit" />      <p>Sizzle</p>   </div> </div>

选择器语句

div > p + div.aaron input[type="checkbox"]

组合后的意思大概就是:

1. 选择父元素为 <div> 元素的所有子元素 <p> 元素

2. 选择紧接在 <p> 元素之后的所有 <div> 并且class=”aaron ” 的所有元素

3. 之后选择 div.aaron 元素内部的所有 input并且带有 type=”checkbox” 的元素

就针对这个简单的结构,我们实际中是不可能这么写的,但是这里我用简单的结构,描述出复杂的处理

我们用组合语句,jquery中,在高级浏览器上都是用过querySelectorAll处理的,所以我们讨论的都是在低版本上的实现,伪类选择器,XML 要放到后最后,本文暂不涉及这方便的处理.

 

需要用到的几个知识点:

1: CSS选择器的位置关系

2: CSS的浏览器实现的基本接口

3: CSS选择器从右到左扫描匹配

 


CSS选择器的位置关系

文档中的所有节点之间都存在这样或者那样的关系

jQuery 2.0.3 源码分析Sizzle引擎 - 解析原理

其实不难发现,一个节点跟另一个节点有以下几种关系:

祖宗和后代

父亲和儿子   

临近兄弟

普通兄弟

在CSS选择器里边分别是用:空格;>;+;~

(其实还有一种关系:div.aaron,中间没有空格表示了选取一个class为aaron的div节点)

<div id="grandfather">   <div id="father">     <div id="child1"></div>     <div id="child2"></div>     <div id="child3"></div>   </div> </div>

  • 爷爷grandfather与孙子child1属于祖宗与后代关系(空格表达)
  • 父亲father与儿子child1属于父子关系,也算是祖先与后代关系(>表达)
  • 哥哥child1与弟弟child2属于临近兄弟关系(+表达)
  • 哥哥child1与弟弟child2,弟弟child3都属于普通兄弟关系(~表达)

 

在Sizzle里有一个对象是记录跟选择器相关的属性以及操作:Expr。它有以下属性:

relative = {   ">": { dir: "parentNode", first: true },   " ": { dir: "parentNode" },   "+": { dir: "previousSibling", first: true },   "~": { dir: "previousSibling" } }

所以在Expr.relative里边定义了一个first属性,用来标识两个节点的“紧密”程度,例如父子关系和临近兄弟关系就是紧密的。在创建位置匹配器时,会根据first属性来匹配合适的节点。

 


CSS的浏览器实现的基本接口

除去querySelector,querySelectorAll

HTML文档一共有这么四个API:

  • getElementById,上下文只能是HTML文档。
  • getElementsByName,上下文只能是HTML文档。
  • getElementsByTagName,上下文可以是HTML文档,XML文档及元素节点。
  • getElementsByClassName,上下文可以是HTML文档及元素节点。IE8还没有支持。

所以要兼容的话sizzle最终只会有三种完全靠谱的可用

Expr.find = {       'ID'    : context.getElementById,       'CLASS' : context.getElementsByClassName,       'TAG'   : context.getElementsByTagName }

 


CSS选择器从右到左扫描匹配

接下我们就开始分析解析规则了

1. 选择器语句

div > p + div.aaron input[type="checkbox"]

2. 开始通过词法分析器tokenize分解对应的规则(这个上一章具体分析过了)

分解每一个小块 type: "TAG" value: "div"  matches ....  type: ">" value: " > "  type: "TAG" value: "p" matches ....  type: "+" value: " + "  type: "TAG" value: "div" matches ....  type: "CLASS" value: ".aaron" matches ....  type: " " value: " "  type: "TAG" value: "input" matches ....  type: "ATTR" value: "[type="checkbox"]" matches ....  除去关系选择器,其余的有语意的标签都都对应这分析出matches  比如 最后一个属性选择器分支 "[type="checkbox"]"  matches = [    0: "type"    1: "="    2: "checkbox" ] type: "ATTR"  value: "[type="checkbox"]"

所以就分解出了9个部分了

那么如何匹配才是最有效的方式?

3. 从右往左匹配

最终还是通过浏览器提供的API实现的, 所以Expr.find就是最终的实现接口了

首先确定的肯定是从右边往左边匹配,但是右边第一个是

"[type="checkbox"]"

很明显Expr.find 中不认识这种选择器,所以只能在往前扒一个

趴到了

type: "TAG" value: "input"

这种标签Expr.find能匹配到了,所以直接调用

Expr.find["TAG"] = support.getElementsByTagName ?     function(tag, context) {         if (typeof context.getElementsByTagName !== strundefined) {             return context.getElementsByTagName(tag);         } } :

但是getElementsByTagName方法返回的是一个合集

所以

这里引入了seed – 种子合集(搜索器搜到符合条件的标签),放入到这个初始集合seed中

OK了 这里暂停了,不在往下匹配了,在用这样的方式往下匹配效率就慢了


开始整理:

重组一下选择器,剔掉已经在用于处理的tag标签,input

所以选择器变成了:

selector: "div > p + div.aaron [type="checkbox"]"

这里可以优化下,如果直接剔除后,为空了,就证明满足了匹配要求,直接返回结果了

到这一步为止

我们能够使用的东东:

1 seed合集

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2 通过tokenize分析解析规则组成match合集

本来是9个规则快,因为匹配input,所以要对应的也要踢掉一个所以就是8个了

3 选择器语句,对应的踢掉了input

"div > p + div.aaron [type="checkbox"]"

此时send目标合集有2个最终元素了

那么如何用最简单,最有效率的方式从2个条件中找到目标呢?

 

涉及的源码:

//引擎的主要入口函数     function select(selector, context, results, seed) {         var i, tokens, token, type, find,             //解析出词法格式             match = tokenize(selector);          if (!seed) { //如果外界没有指定初始集合seed了。             // Try to minimize operations if there is only one group             // 没有多组的情况下             // 如果只是单个选择器的情况,也即是没有逗号的情况:div, p,可以特殊优化一下             if (match.length === 1) {                  // Take a shortcut and set the context if the root selector is an ID                 tokens = match[0] = match[0].slice(0); //取出选择器Token序列                  //如果第一个是selector是id我们可以设置context快速查找                 if (tokens.length > 2 && (token = tokens[0]).type === "ID" &&                     support.getById && context.nodeType === 9 && documentIsHTML &&                     Expr.relative[tokens[1].type]) {                      context = (Expr.find["ID"](token.matches[0].replace(runescape, funescape), context) || [])[0];                     if (!context) {                         //如果context这个元素(selector第一个id选择器)都不存在就不用查找了                         return results;                     }                     //去掉第一个id选择器                     selector = selector.slice(tokens.shift().value.length);                 }                  // Fetch a seed set for right-to-left matching                 //其中: "needsContext"= new RegExp( "^" + whitespace + "*[>+~]|:(even|odd|eq|gt|lt|nth|first|last)(?://(" + whitespace + "*((?:-//d)?//d*)" + whitespace + "*//)|)(?=[^-]|$)", "i" )                 //即是表示如果没有一些结构伪类,这些是需要用另一种方式过滤,在之后文章再详细剖析。                 //那么就从最后一条规则开始,先找出seed集合                 i = matchExpr["needsContext"].test(selector) ? 0 : tokens.length;                  //从右向左边查询                 while (i--) { //从后开始向前找!                     token = tokens[i]; //找到后边的规则                      // Abort if we hit a combinator                     // 如果遇到了关系选择器中止                     //                     //  > + ~ 空                     //                     if (Expr.relative[(type = token.type)]) {                         break;                     }                      /*                   先看看有没有搜索器find,搜索器就是浏览器一些原生的取DOM接口,简单的表述就是以下对象了                   Expr.find = {                     'ID'    : context.getElementById,                     'CLASS' : context.getElementsByClassName,                     'NAME'  : context.getElementsByName,                     'TAG'   : context.getElementsByTagName                   }                 */                     //如果是:first-child这类伪类就没有对应的搜索器了,此时会向前提取前一条规则token                     if ((find = Expr.find[type])) {                          // Search, expanding context for leading sibling combinators                         // 尝试一下能否通过这个搜索器搜到符合条件的初始集合seed                         if ((seed = find(                             token.matches[0].replace(runescape, funescape),                             rsibling.test(tokens[0].type) && context.parentNode || context                         ))) {                              //如果真的搜到了                             // If seed is empty or no tokens remain, we can return early                             //把最后一条规则去除掉                             tokens.splice(i, 1);                             selector = seed.length && toSelector(tokens);                              //看看当前剩余的选择器是否为空                             if (!selector) {                                 //是的话,提前返回结果了。                                 push.apply(results, seed);                                 return results;                             }                              //已经找到了符合条件的seed集合,此时前边还有其他规则,跳出去                             break;                         }                     }                 }             }         }           // "div > p + div.aaron [type="checkbox"]"          // Compile and execute a filtering function         // Provide `match` to avoid retokenization if we modified the selector above         // 交由compile来生成一个称为终极匹配器         // 通过这个匹配器过滤seed,把符合条件的结果放到results里边         //         //    //生成编译函数         //  var superMatcher =   compile( selector, match )         //         //  //执行         //    superMatcher(seed,context,!documentIsHTML,results,rsibling.test( selector ))         //         compile(selector, match)(             seed,             context, !documentIsHTML,             results,             rsibling.test(selector)         );         return results;     }

 

这个过程在简单总结一下

selector:"div > p + div.aaron input[type="checkbox"]"  解析规则: 1 按照从右到左 2 取出最后一个token  比如[type="checkbox"]                             {                                 matches : Array[3]                                 type    : "ATTR"                                 value   : "[type="                                 checkbox "]"                             } 3 过滤类型 如果type是 > + ~ 空 四种关系选择器中的一种,则跳过,在继续过滤 4 直到匹配到为 ID,CLASS,TAG  中一种 , 因为这样才能通过浏览器的接口索取 5 此时seed种子合集中就有值了,这样把刷选的条件给缩的很小了 6 如果匹配的seed的合集有多个就需要进一步的过滤了,修正选择器 selector: "div > p + div.aaron [type="checkbox"]" 7 OK,跳到一下阶段的编译函数

 

Sizzle不仅仅是简简单单的从右往左匹配的

Sizzle1.8开始引入编译函数的概念,也是下一章的重点


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