JQuery Sizzle引擎源代码分析

Posted 2020-08-11

    最近在拜读艾伦在慕课网上写的JQuery课程，感觉在国内对JQuery代码分析透彻的人没几个能比得过艾伦。有没有吹牛？是不是我说大话了？

什么是Sizzle引擎？

    我们经常使用JQuery的选择器查询元素，查询的选择器有简单也有复杂:
    简单点：“div”、“.navi”、“div.navi”。

    复杂点："div input[type=‘checkbox‘]"、"div.navi + .section p"。

   

    Query实现查询时也是优先使用DOM标准查询函数，例如:

    document.getElementById()

    document.getElementsByTagName()

    document.getElementsByClassName()

    document.getElementsByName()

    高级浏览器还实现了:

    querySelector()

    querySelectorAll()

    由于浏览器版本差异导致的兼容问题，上面的函数并不是所有浏览器都支持。但JQuery得解决这些问题，所以就引入了Sizzle引擎。
JQuery在筛选元素时优先使用浏览器自带的高级查询函数，因为查询效率高。其次才选择使用Sizzle引擎筛选元素。

    Sizzle引擎的目的是根据传入的selector选择器筛选出元素集合。执行过程经过词法分析、编译过程。通过词法分析把一个selector字符串分解成结构化的数据以便编译过程使用。编译过程充分利用了javascript的闭包功能，生成一个函数链，在最终匹配时再去执行这个函数链。

    举个例子，一个选择器selector的值为”Aaron input[name=ttt]”,通过词法分析，得到一个结构化数组：

[
    {
        matches: ["div"],
        type: "TAG",
        value: "Aaron"
    },
    {
        type: " ",
        value: " "
    },
    {
        matches: ["name", "=", "ttt"],
        type: "ATTR",
        value: "[name=ttt]"
    }
]

    selector中的input作为一个种子集合seed。意思是Sizzle根据input查询出所有input元素，结果存放到seed集合，编译过程都是在seed集合中查询过滤。
    上面说的很粗糙，不便于理解，接下来我们就拿代码来介绍。

通过代码分析原理

    申明：下面的代码来源于Aaron在慕课网上的Jquery教程

 

    compile

/**
 * 编译过程
 */
function compile(){
    var seed = document.querySelectorAll("input"),
        selector = "Aaron [name=ttt]",
        elementMatchers = [],
        match = [
            {
                matches: ["div"],
                type: "TAG",
                value: "Aaron"
            },
            {
                type: " ",
                value: " "
            },
            {
                matches: ["name", "=", "ttt"],
                type: "ATTR",
                value: "[name=ttt]"
            }
        ];
    elementMatchers.push(matcherFromTokens(match));
    //超级匹配器
    var cached = matcherFromGroupMatchers(elementMatchers);
    var results = cached(seed);
    results[0].checked = ‘checked‘;
}

    JQuery的compile函数包含了所有的执行过程，由于本篇介绍的重点是编译过程，所以词法分析的过程未包含，这里直接写了match结果，实际JQuery会调用tokenize()函数获取词组。
    函数中调用了两个函数：matcherFromTokens()和matcherFromGroupMatchers()。
    matcherFromTokens()：返回的是一个函数，函数结构如下：

    返回函数格式为function(elem, context, xml)，并且这个函数返回一个bool值表示elem是否匹配有效。

    matcherFromGroupMatchers()：函数代码很简单，遍历seed集合，每个元素都调用elementMatcher函数。最终返回一个匹配成功的元素集合。
    由于matcherFromGroupMatchers()函数比较简单，所以就先介绍它。

   

    matcherFromGroupMatchers

function matcherFromGroupMatchers(elmentMatchers){
    return function(seed){
        var results = [];
        var matcher, elem;
        for(var i = 0; i < seed.length; i++){
            var elem = seed[i];
            matcher = elmentMatchers[0];
            if(matcher(elem)){
                results.push(elem);
            }
        }

        return results;
    }
}

    遍历seed元素，每一个元素都调用matcher函数，返回true则添加到results数组中。

 

  matcherFromTokens

function matcherFromTokens(tokens){
    var len = tokens.length,
        matcher,
        matchers = [];
    for(var i = 0; i < len; i++){
        if(tokens[i].type === " "){
            matchers = [addCombinator(elementMatcher(matchers))];
        }else{
            matcher = filter[tokens[i].type].apply(null, tokens[i].matches);
            matchers.push(matcher);
        }
    }

    return elementMatcher(matchers);
}

    整个编译的核心也就在matcherFromTokens函数中，遍历分词tokens数组，分词分两大类，关系型和非关系型。关系型包括：“ ”、“>”、“+”、“~”。 剩下的都是非关系型分词。

    每一个非关系型分词都会对应一个matcher:

    第一个分词类型为TAG，在filter中找到matcher。第二个分词为关系分词，调用addCombinator合并之前的matcher。第三个分词类型为ATTR，在filter中找到matcher。最终matchers的值为:

    在return的时候又调用了elementMatcher()函数，返回的结果还是一个函数。上面介绍compile函数时看到过返回的函数结构。
    matcherFromTokens函数体中有用到addCombinator()和elementMatcher()函数以及filter对象。先看filter：

var filter = {
    ATTR: function(name, operator,check){
        return function(elem){
            var attr = elem.getAttribute(name);
            if(operator === "="){
                if(attr === check){
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    },
    TAG: function(nodeNameSelector){
        return function(elem){
            return elem.nodeName && elem.nodeName.toLowerCase() === nodeNameSelector;
        }
    }
}

    一目了然，一看就知道filter中的ATTR和TAG对应了match分词组中的type类型，所以filter对应了非关系型分词的matcher函数。

 

    addCombinator

function addCombinator(matcher){
    return function(elem, context, xml){
        while(elem = elem["parentNode"]){
            if(elem.nodeType === 1)
                //找到第一个亲密的节点，立马就用终极匹配器判断这个节点是否符合前面的规则
                return matcher(elem);
        }
    }
}

    addCombinator对应关系型分词matcher。本例只列举了祖先和子孙关系" "的合并，返回的结果是一个签名为function(elem, contenxt, xml)的函数，函数中elem[“parentNode”]找到文档元素类型的父节点，再调用matcher校验这个父节点是否匹配。
    所以关系型matcher函数执行的过程：先通过关系类型找到匹配元素，然后再调用matcher校验匹配结果。

 

    elementMatcher

function elementMatcher(matchers){
    return matchers.length > 1 ?
        function(elem, context, xml){
            var i = matchers.length;
            while(i--){
                if(!matchers[i](elem, context, xml)){
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }:
        matchers[0];
}

    elementMatcher()函数就是干实事的家伙，它遍历matchers函数数组，执行每个matcher函数，一旦有matchers[i]返回false则整个匹配就失败了。这里需要注意的一点是i--，为什么是反序遍历？因为JQuery Sizzle匹配的原则是从右往左。由于前面的match数组是按照选择器从左往右保存的，所以这里先执行最后面的。

    上面所有的代码只是简单模拟了JQuery Sizzle引擎的执行过程，真实的源代码很复杂，估计只有大神些才能领悟透彻。大神，艾伦得算一个。

    说到闭包，如果能把JQuery Sizzle代码分析透彻，理解闭包易如反掌。本篇介绍的函数返回值都是函数，而每个返回函数需要的变量都是通过闭包存储起来，在真正执行函数的时候再读取这些变量。

 

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