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  • 一种基于匹配回朔的 css3 选择器引擎实现

    介绍

    CSS 选择器是一种应用于 DOM 节点查找场景的特定微型语法, 本质上和正则表达式一样都是一种模式匹配语言,灵活使用可以方便得获取指定位置的节点集合。

    目前 W3C 推荐标准为 Selectors Level 3 , 在 ie9+ 以及 firefox,chrome,mobile 等浏览器上原生有基本一致的实现,而在 ie 下则需要 使用 javascript 模拟实现,本文介绍一种基于匹配回朔的 css3 选择器引擎实现,特定应用于 ie6,7,8 下。

    语法

    css 选择器是一种紧凑的语法,根据 css3 规范一个选择器字符串首先由 ',' 号分割的组组成,例如

    s = g1,g2
    

    表示匹配 g1 与 g2 的元素集合。组内又由以 ' ','+','>','~' 分割的简单选择器序列组成,例如

    g1 = simple1 + simple2
    g1 = simple1  simple2
    g1 = simple1 > simple2
    g1 = simple1 ~ simple2
    

    + 表示 simple1 匹配的元素与 simple2 的在同一层级,且 simple2 的元素紧跟在 simple1 后面。

    > 表示 simple2 匹配的元素紧跟在 simple1 的下一层级。

    ' ' 表示 simple1 匹配的元素比 simple2 的层级更靠近根节点。

    ~ 表示 simple1 匹配的元素与 simple2 的在同一层级,且位置靠前。

    简单选择器序列又可以由类型选择器以及后缀选择器组成,例如

    simple1 = type_selector suffix_selector
    

    其中 typeselector 表示标签的名称,例如 'h1','h2'。不指定时默认为 '*' 表示匹配任何标签。 suffixselector 则一般用来进一步过滤,例如类选择器(限定类名),属性选择器(限定属性),伪类、伪元素等。

    例如 h1.x 匹配 <h1 class='x'> 而不匹配 <h1> 或 <span class='x'> 。

    完整语法描述可以查看 w3c 标准页面 。

    以下文章为了简单描述,将这种语法抽象为

    a.b + c.d ~ e.f
    

    其中 a c e 为类型选择器,b d f 为后缀选择器,+ 代表直接位置关系的 > +,~ 代表模糊位置关系的 ~ ' '.

    实现

    解析器生成

    首先把 css 选择器语法用 LALR 解析程序生成器生成解析程序,从而可以把选择器的字符串格式转换成结构化的数据。 这里采用 kison 来生成。

    对应 css 选择器语法的 kison 格式描述为: selector-grammar

    生成的解析器代码如下: parser.js

    流程图如下:

    解析器生成

    解析后的结构化数据为双向链表格式,例如

    a.b + c.d
    

    解析后的链表为:

    linkedlist

    引擎查找

    接下来的工作就是引擎查找,查找过程比较复杂,下面根据以下流程图结合实例讲解:

    engine

    举例选择器字符串为:

    a.b + c.d ~ a + e.f
    

    匹配节点串为:

    e.f a.b c.d e c.d e a e.f
    

    获取种子集合

    和一般浏览器实现类似,采用自右向左的查找方法,首先要从最右端 的 type selector 获取到种子集合,根据本例为:

    a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
      ^           ^     ^   ^
    

    选择器链表分组

    将选择器根据直接位置进行分组,以直接位置相连的简单的选择器序列为一组,分组后

    a.b + c.d    ~     a + e.f
    ---------          -------
    

    分组的意义在于,每次匹配都以直接位置相连的组为单元做匹配,回朔时也应当以组为单元回朔(直接位置处回朔无意义)。

    初步过滤种子

    根据最后的一组的选择器序列:

    a + e.f
    

    进一步过滤种子集合,过滤后为:

    a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
      ^                     ^
      1                     2
    

    进一步过滤种子

    这一步会根据对种子进行进一步过滤,过滤过程中甚至会发生回朔。

    例如对于第一个种子,在初步过滤后,节点串游标和选择器游标分别在

        a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
       ^
    
    
        a.b + c.d    ~     a + e.f
                ^
    

    由于节点串游标已经越过节点串头,则表明该次匹配失败,该种子节点匹配失败。

    对于第二个种子,在初步过滤后,节点串游标和选择器游标分别在

            a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
                                ^
    
    
            a.b + c.d    ~     a + e.f
                    ^
    

    由于匹配失败,但选择器链接为 '~' ,则可不移动选择器游标,而只移动节点串游标:

            a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
                              ^
    
    
            a.b + c.d    ~     a + e.f
                    ^
    

    可继续匹配到:

            a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
                          ^
    
    
            a.b + c.d    ~     a + e.f
              ^
    

    此时由于选择器链接为 '+' 因而移动节点串游标已经不可能再次匹配,此时应对选择器游标进行回朔到该分组前面:

            a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
                          ^
    
    
            a.b + c.d    ~     a + e.f
                    ^
    

    此时仍然匹配不成功,但可以移动节点串游标为:

            a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
                        ^
    
    
            a.b + c.d    ~     a + e.f
                    ^
    

    此时可以匹配选择器游标到头:

            a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
              ^
    
    
            a.b + c.d    ~     a + e.f
           ^
    

    则表明该种子节点符合本次选择器串,最终匹配节点个数为 1

            a e.f a.b c.d e c.d e a e.f
                                    ^
    

    引擎代码

    引擎代码可参见: selector.js

    单元测试

    单元测试直接拉取 sizzle 对应于 css3 的部分,经过少量调整,全部通过:

    selector - sizzle 测试

    性能测试

    kissy-selector-sizzle

    欢迎提交新的例子。

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