前端杂谈: DOM event 原理

2022-02-13 04:35:43

前端杂谈: DOM event 原理

DOM 事件是前端开发者习以为常的东西. 事件的监听和触发使用起来都非常方便, 但是他们的原理是什么呢? 浏览器是怎样处理 event绑定和触发的呢?

让我们通过实现一个简单的event 处理函数, 来详细了解一下.

首先, 如何注册 event ?

这个相比大家都很清楚了, 有三种注册方式:

  1. html 标签中注册
<button onclick="alert('hello!');">Say Hello!</button>
  1. 给 DOM 节点的 onXXX 属性赋值
document.getElementById('elementId').onclick = function() {
  console.log('I clicked it!')
}
  1. 使用 addEventListener() 注册事件 (好处是能注册多个 event handler)
document.getElementById('elementId').addEventListener(
  'click',
  function() {
    console.log('I clicked it!')
  },
  false
)

event 在 DOM 节点间是如何传递的呢 ?

简单的来说: event 的传递是 先自顶向下, 再自下而上

完整的来说: event 的传递分为两个阶段: capture 阶段 和 bubble 阶段

让我们来看一个具体的例子:

<html>
  <head> </head>

  <body>
    <div id="parentDiv">
      <a id="childButton" href="https://github.com"> click me! </a>
    </div>
  </body>
</html>

当我们点击上面这段 html 代码中的 a 标签时. 浏览器会首先计算出从 a 标签到 html 标签的节点路径 (即: html => body => div => a).

然后进入 capture 阶段: 依次触发注册在html => body => div => a上的 capture 类型的 click event handler.

到达 a 节点后. 进入 bubble 阶段. 依次出发 a => div => body => html上注册的 bubble 类型的 click event handler.

最后当 bubble 阶段到达 html 节点后, 会出发浏览器的默认行为(对于该例的 a 标签来说, 就是跳转到指定的网页.)

从下图我们可以更直观的看到 event 的传递流程.

前端杂谈: DOM event 原理

那么, 这样的 event 传递流是如何实现的呢?

让我们来看看 addEventListener的代码实现:

HTMLNode.prototype.addEventListener = function(eventName, handler, phase) {
  if (!this.__handlers) this.handlers = {}
  if (!this.__handlers[eventName]) {
    this.__handlers[eventName] = {
      capture: [],
      bubble: []
    }
  }
  this.__handlers[eventName][phase ? 'capture' : 'bubble'].push(handler)
}

上面的代码非常直观, addEventListener 会根据 eventName 和 phase 将 handler 保存在 __handler 数组中, 其中 capture 类型的 handler 和 bubble 类型的 handler 分开保存.

接下来到了本文的核心部分: event 是如何触发 handler 的 ?

为了便于理解, 这里我们尝试实现一个简单版本的 event 出发函数 handler() (这并不是浏览器处理 event 的源码, 但思路是相同的)

首先让我们理清浏览器处理 event 的流程步骤:

  1. 创建 event 对象, 初始化需要的数据
  2. 计算触发 event 事件的 DOM 节点到 html 节点的节点路径 (DOM path)
  3. 触发 capture 类型的 handlers
  4. 触发绑定在 onXXX 属性上的 handler
  5. 触发 bubble 类型的 handlers
  6. 触发该 DOM 节点的浏览器默认行为
1. 创建 event 对象, 初始化需要的数据
function initEvent(targetNode) {
  let ev = new Event()
  ev.target = targetNode // ev.target 是当前用户真正出发的节点
  ;(ev.isPropagationStopped = false), // 是否停止event的传播
    (ev.isDefaultPrevented = false) // 是否阻止浏览器默认的行为

  ev.stopPropagation = function() {
    this.isPropagationStopped = true
  }
  ev.preventDefault = function() {
    this.isDefaultPrevented = true
  }
  return ev
}
2. 计算触发 event 事件的 DOM 节点到 html 节点的节点路径 
function calculateNodePath(event) {
  let target = event.target
  let elements = [] // 用于存储从当前节点到html节点的 节点路径
  do elements.push(target)
  while ((target = target.parentNode))
  return elements.reverse() // 节点顺序为: targetElement ==> html
}
3. 触发 capture 类型的 handlers
// 依次触发 capture类型的handlers, 顺序为: html ==> targetElement
function executeCaptureHandlers(elements, ev) {
  for (var i = 0; i < elements.length; i++) {
    if (ev.isPropagationStopped) break

    var curElement = elements[i]
    var handlers =
      (currentElement.__handlers &&
        currentElement.__handlers[ev.type] &&
        currentElement.__handlers[ev.type]['capture']) ||
      []
    ev.currentTarget = curElement
    for (var h = 0; h < handlers.length; h++) {
      handlers[h].call(currentElement, ev)
    }
  }
}
4. 触发绑定在 onXXX 属性上的 handler
function executeInPropertyHandler(ev) {
  if (!ev.isPropagationStopped) {
    ev.target['on' + ev.type].call(ev.target, ev)
  }
}
5. 触发 bubble 类型的 handlers
// 基本上和 capture 阶段处理方式相同
// 唯一的区别是 handlers 是逆向遍历的: targetElement ==> html

function executeBubbleHandlers(elements, ev) {
  elements.reverse()
  for (let i = 0; i < elements.length; i++) {
    if (isPropagationStopped) {
      break
    }
    var handlers =
      (currentElement.__handlers &&
        currentElement.__handlers[ev.type] &&
        currentElement.__handelrs[ev.type]['bubble']) ||
      []
    ev.currentTarget = currentElement
    for (var h = 0; h < handlers.length; h++) {
      handlers[h].call(currentElement, ev)
    }
  }
}
6. 触发该 DOM 节点的浏览器默认行为
function executeNodeDefaultHehavior(ev) {
  if (!isDefaultPrevented) {
    // 对于 a 标签, 默认行为就是跳转链接
    if (ev.type === 'click' && ev.tagName.toLowerCase() === 'a') {
      window.location = ev.target.href
    }
    // 对于其他标签, 浏览器会有其他的默认行为
  }
}
让我们看看完整的调用逻辑:
// 1.创建event对象, 初始化需要的数据
let event = initEvent(currentNode)

function handleEvent(event) {
  // 2.计算触发 event事件的DOM节点到html节点的**节点路径
  let elements = calculateNodePath(event)
  // 3.触发capture类型的handlers
  executeCaptureHandlers(elements, event)
  // 4.触发绑定在 onXXX 属性上的 handler
  executeInPropertyHandler(event)
  // 5.触发bubble类型的handlers
  executeBubbleHandlers(elements, event)
  // 6.触发该DOM节点的浏览器默认行为
  executeNodeDefaultHehavior(event)
}

以上就是当用户出发 DOM event 时, 浏览器的大致处理流程.

propagation && defaultBehavior

我们知道 event 有 stopPropagation() 和 preventDefault() 两个方法, 他们的作用分别是:

stopPropagation()
  • 停止 event 的传播, 从上面代码的可以看出, 调用 stopPropagation() 后, 后续的 handler 将不会被触发.
preventDefault()
  • 不触发浏览器的默认行为. 如: <a> 标签不进行跳转,<form> 标签点击 submit 后不自动提交表单.

当我们需要对 event handler 执行流进行精细操控时, 这两个方法会非常有用.

一些补充~

默认 addEventListener() 最后一个参数为 false

注册 event handler 时, 浏览器默认是注册的 bubble 类型 (即默认情况下注册的 event handler 触发顺序为: 从当前节点到 html 节点)

addEventListener() 的实现是 native code

addEventListener是由浏览器提供的 api, 并非 JavaScript 原生 api. 用户触发 event 时, 浏览器会向 message queue 中加入 task, 并通过 Event Loop 执行 task 实现回调的效果.

reference links:

https://www.bitovi.com/blog/a-crash-course-in-how-dom-events-work

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Learn/JavaScript/Building_blocks/Events

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