XML 问题: 超越DOM(轻松使用 DOM 的技巧和诀窍)

Dethe Elza (delza@livingcode.org), 高级技术架构师, Blast Radius

 
    文档对象模型（Document Object Model，DOM）是用于操纵 XML 和 HTML 数据的最常用工具之一，然而它的潜力却很少被充分挖掘出来。通过利用 DOM 的优势，并使它更加易用，您将获得一款应用于 XML 应用程序（包括动态 Web 应用程序）的强大工具。

    本期文章介绍了一位客串的专栏作家，同时也是我的朋友和同事 Dethe Elza。Dethe 在利用 XML 进行 Web 应用程序开发方面经验丰富，在此，我要感谢他对我在介绍使用 DOM 和 ECMAScript 进行 XML 编程这一方面的帮助。请密切关注本专栏，以了解 Dethe 的更多专栏文章。
 —— David Mertz

    DOM 是处理 XML 和 HTML 的标准 API 之一。由于它占用内存大、速度慢，并且冗长，所以经常受到人们的指责。尽管如此，对于很多应用程序来说，它仍然是最佳选择，而且比 XML 的另一个主要 API —— SAX 无疑要简单得多。DOM 正逐渐出现在一些工具中，比如 Web 浏览器、SVG 浏览器、OpenOffice，等等。

    DOM 很好，因为它是一种标准，并且被广泛地实现，同时也内置到其他标准中。作为标准，它对数据的处理与编程语言无关（这可能是优点，也可能是缺点，但至少使我们处理数据的方式变得一致）。DOM 现在不仅内置于 Web 浏览器，而且也成为许多基于 XML 的规范的一部分。既然它已经成为您的工具的一部分，并且或许您偶尔还会使用它，我想现在应该充分利用它给我们带来的功能了。

    在使用 DOM 一段时间后，您会看到形成了一些模式 —— 您想要反复做的事情。快捷方式可以帮助您处理冗长的 DOM，并创建自解释的、优雅的代码。这里收集了一些我经常使用的技巧和诀窍，还有一些 JavaScript 示例。

insertAfter 和 prependChild

    第一个诀窍就是“没有诀窍”。DOM 有两种方法将孩子节点添加到容器节点（常常是一个 Element，也可能是一个 Document 或 Document Fragment）：appendChild(node) 和 insertBefore(node, referenceNode)。看起来似乎缺少了什么。假如我想在一个参考节点后面插入或者由前新增（prepend）一个子节点（使新节点位于列表中的第一位），我该怎么做呢？很多年以来，我的解决方法是编写下列函数：

清单 1. 插入和由前新增的错误方法
function insertAfter(parent, node, referenceNode) {
    if(referenceNode.nextSibling) {
        parent.insertBefore(node, referenceNode.nextSibling);
    } else {
        parent.appendChild(node);
    }
}
function prependChild(parent, node) {
    if (parent.firstChild) {
        parent.insertBefore(node, parent.firstChild);
    } else {
        parent.appendChild(node);
    }
}
 
    实际上，像清单 1 一样，insertBefore() 函数已经被定义为，在参考节点为空时返回到 appendChild()。因此，您可以不使用上面的方法，而使用 清单 2 中的方法，或者跳过它们仅使用内置函数：

清单 2. 插入和由前新增的正确方法
function insertAfter(parent, node, referenceNode) {
    parent.insertBefore(node, referenceNode.nextSibling);
}
function prependChild(parent, node) {
    parent.insertBefore(node, parent.firstChild);
}
 
    如果您刚刚接触 DOM 编程，有必要指出的是，虽然您可以使多个指针指向一个节点，但该节点只能存在于 DOM 树中的一个位置。因此，如果您想将它插入到树中，没必要先将它从树中移除，因为它会自动被移除。当重新将节点排序时，这种机制很方便，仅需将节点插入到新位置即可。

    根据这种机制，若想交换两个相邻节点（称为 node1 和 node2）的位置，可以使用下列方案之一：

node1.parentNode.insertBefore(node2, node1);
或
node1.parentNode.insertBefore(node1.nextSibling, node1);

    还可以使用 DOM 做什么？

    Web 页面中大量应用了 DOM。若访问 bookmarklets 站点（参阅 参考资料），您会发现很多有创意的简短脚本，它们可以重新编排页面，提取链接，隐藏图片或 Flash 广告，等等。

    但是，因为 Internet Explorer 没有定义 Node 接口常量（可以用于识别节点类型），所以您必须确保在遗漏接口常量时，首先为 Web 在 DOM 脚本中定义接口常量。

清单 3. 确保节点被定义
if (!window['Node']) {
    window.Node = new Object();
    Node.ELEMENT_NODE = 1;
    Node.ATTRIBUTE_NODE = 2;
    Node.TEXT_NODE = 3;
    Node.CDATA_SECTION_NODE = 4;
    Node.ENTITY_REFERENCE_NODE = 5;
    Node.ENTITY_NODE = 6;
    Node.PROCESSING_INSTRUCTION_NODE = 7;
    Node.COMMENT_NODE = 8;
    Node.DOCUMENT_NODE = 9;
    Node.DOCUMENT_TYPE_NODE = 10;
    Node.DOCUMENT_FRAGMENT_NODE = 11;
    Node.NOTATION_NODE = 12;
}
 
    清单 4 展示如何提取包含在节点中的所有文本节点：

清单 4. 内部文本
function innerText(node) {
    // is this a text or CDATA node?
    if (node.nodeType == 3 || node.nodeType == 4) {
        return node.data;
    }
    var i;
    var returnValue = [];
    for (i = 0; i < node.childNodes.length; i++) {
        returnValue.push(innerText(node.childNodes[i]));
    }
    return returnValue.join('');
}
 

    快捷方式

    人们常常抱怨 DOM 太过冗长，并且简单的功能也需要编写大量代码。例如，如果您想创建一个包含文本并响应点击按钮的 <div> 元素，代码可能类似于：

清单 5. 创建 <div> 的“漫长之路”
function handle_button() {
    var parent = document.getElementById('myContainer');
    var div = document.createElement('div');
    div.className = 'myDivCSSClass';
    div.id = 'myDivId';
    div.style.position = 'absolute';
    div.style.left = '300px';
    div.style.top = '200px';
    var text = "This is the first text of the rest of this code";
    var textNode = document.createTextNode(text);
    div.appendChild(textNode);
    parent.appendChild(div);
}
 

    若频繁按照这种方式创建节点，键入所有这些代码会使您很快疲惫不堪。必须有更好的解决方案 —— 确实有这样的解决方案！下面这个实用工具可以帮助您创建元素、设置元素属性和风格，并添加文本子节点。除了 name 参数，其他参数都是可选的。

清单 6. 函数 elem() 快捷方式
function elem(name, attrs, style, text) {
    var e = document.createElement(name);
    if (attrs) {
        for (key in attrs) {
            if (key == 'class') {
                e.className = attrs[key];
            } else if (key == 'id') {
                e.id = attrs[key];
            } else {
                e.setAttribute(key, attrs[key]);
            }
        }
    }
    if (style) {
        for (key in style) {
            e.style[key] = style[key];
        }
    }
    if (text) {
        e.appendChild(document.createTextNode(text));
    }
    return e;
}
 
    使用该快捷方式，您能够以更加简洁的方法创建 清单 5 中的 <div> 元素。注意，attrs 和 style 参数是使用 JavaScript 文本对象而给出的。

清单 7. 创建 <div> 的简便方法
function handle_button() {
    var parent = document.getElementById('myContainer');
    parent.appendChild(elem('div',
      {class: 'myDivCSSClass', id: 'myDivId'}
      {position: 'absolute', left: '300px', top: '200px'},
      'This is the first text of the rest of this code'));
}

    在您想要快速创建大量复杂的 DHTML 对象时，这种实用工具可以节省您大量的时间。模式在这里就是指，如果您有一种需要频繁创建的特定的 DOM 结构，则使用实用工具来创建它们。这不但减少了您编写的代码量，而且也减少了重复的剪切、粘贴代码（错误的罪魁祸首），并且在阅读代码时思路更加清晰。
   
    接下来是什么？
    DOM 通常很难告诉您，按照文档的顺序，下一个节点是什么。下面有一些实用工具，可以帮助您在节点间前后移动：

清单 8. nextNode 和 prevNode
// return next node in document order
function nextNode(node) {
    if (!node) return null;
    if (node.firstChild){
        return node.firstChild;
    } else {
        return nextWide(node);
    }
}
// helper function for nextNode()
function nextWide(node) {
    if (!node) return null;
    if (node.nextSibling) {
        return node.nextSibling;
    } else {
        return nextWide(node.parentNode);
    }
}
// return previous node in document order
function prevNode(node) {
    if (!node) return null;
    if (node.previousSibling) {
      return previousDeep(node.previousSibling);
    }
    return node.parentNode;
}
// helper function for prevNode()
function previousDeep(node) {
    if (!node) return null;
    while (node.childNodes.length) {
        node = node.lastChild;
    }
    return node;
}
 

    轻松使用 DOM
    有时候，您可能想要遍历 DOM，在每个节点调用函数或从每个节点返回一个值。实际上，由于这些想法非常具有普遍性，所以 DOM Level 2 已经包含了一个称为 DOM Traversal and Range 的扩展（为迭代 DOM 所有节点定义了对象和 API），它用来为 DOM 中的所有节点应用函数和在 DOM 中选择一个范围。因为这些函数没有在 Internet Explorer 中定义（至少目前是这样），所以您可以使用 nextNode() 来做一些
类似的事情。

    在这里，我们的想法是创建一些简单、普通的工具，然后以不同的方式组装它们来达到预期的效果。如果您很熟悉函数式编程，这看起来会很亲切。Beyond JS 库（参阅 参考资料）将此理念发扬光大。

清单 9. 函数式 DOM 实用工具
// return an Array of all nodes, starting at startNode and
// continuing through the rest of the DOM tree
function listNodes(startNode) {
    var list = new Array();
    var node = startNode;
    while(node) {
        list.push(node);
        node = nextNode(node);
    }
    return list;
}
// The same as listNodes(), but works backwards from startNode.
// Note that this is not the same as running listNodes() and
// reversing the list.
function listNodesReversed(startNode) {
    var list = new Array();
    var node = startNode;
    while(node) {
        list.push(node);
        node = prevNode(node);
    }
    return list;
}
// apply func to each node in nodeList, return new list of results
function map(list, func) {
    var result_list = new Array();
    for (var i = 0; i < list.length; i++) {
        result_list.push(func(list[i]));
    }
    return result_list;
}
// apply test to each node, return a new list of nodes for which
// test(node) returns true
function filter(list, test) {
    var result_list = new Array();
    for (var i = 0; i < list.length; i++) {
        if (test(list[i])) result_list.push(list[i]);
    }
    return result_list;
}
 

    清单 9 包含了 4 个基本工具。listNodes() 和 listNodesReversed() 函数可以扩展到一个可选的长度，这与 Array 的 slice() 方法效果类似，我把这个作为留给您的练习。另一个需要注意的是，map() 和 filter() 函数是完全通用的，用于处理任何 列表（不只是节点列表）。现在，我向您展示它们的几种组合方式。

清单 10. 使用函数式实用工具
// A list of all the element names in document order
function isElement(node) {
    return node.nodeType == Node.ELEMENT_NODE;
}
function nodeName(node) {
    return node.nodeName;
}
var elementNames = map(filter(listNodes(document),isElement), nodeName);
// All the text from the document (ignores CDATA)
function isText(node) {
    return node.nodeType == Node.TEXT_NODE;
}
function nodeValue(node) {
    return node.nodeValue;
}
var allText = map(filter(listNodes(document), isText), nodeValue);
 

    您可以使用这些实用工具来提取 ID、修改样式、找到某种节点并移除，等等。一旦 DOM Traversal and Range API 被广泛实现，您无需首先构建列表，就可以用它们修改 DOM 树。它们不但功能强大，并且工作方式也与我在上面所强调的方式类似。

    DOM 的危险地带
    注意，核心 DOM API 并不能使您将 XML 数据解析到 DOM，或者将 DOM 序列化为 XML。这些功能都定义在 DOM Level 3 的扩展部分“Load and Save”，但它们还没有被完全实现，因此现在不要考虑这些。每个平台（浏览器或其他专业 DOM 应用程序）有自己在 DOM 和 XML间转换的方法，但跨平台转换不在本文讨论范围之内。

    DOM 并不是十分安全的工具 —— 特别是使用 DOM API 创建不能作为 XML 序列化的树时。绝对不要在同一个程序中混合使用 DOM1 非名称空间 API 和 DOM2 名称空间感知的 API（例如，createElement 和 createElementNS）。如果您使用名称空间，请尽量在根元素位置声明所有名称空间，并且不要覆盖名称空间前缀，否则情况会非常混乱。一般来说，只要按照惯例，就不会触发使您陷入麻烦的临界情况。

    如果您一直使用 Internet Explorer 的 innerText 和 innerHTML 进行解析，那么您可以试试使用 elem() 函数。通过构建类似的一些实用工具，您会得到更多便利，并且继承了跨平台代码的优越性。将这两种方法混合使用是非常糟糕的。

    某些 Unicode 字符并没有包含在 XML 中。DOM 的实现使您可以添加它们，但后果是无法序列化。这些字符包括大多数的控制字符和Unicode 代理对（surrogate pair）中的单个字符。只有您试图在文档中包含二进制数据时才会遇到这种情况，但这是另一种转向（gotcha）情况。

    结束语
    我已经介绍了 DOM 能做的很多事情，但是 DOM（和 JavaScript）可以做的事情远不止这些。仔细研究、揣摩这些例子，看看是如何使用它们来解决可能需要客户端脚本、模板或专用 API 的问题。

    DOM 有自己的局限性和缺点，但同时也拥有众多优点：它内置于很多应用程序中；无论使用 Java 技术、Python 或 JavaScript，它都以相同方式工作；它非常便于使用 SAX；使用上述的模板，它使用起来既简洁又强大。越来越多的应用程序开始支持 DOM，这包括基于 Mozilla的应用程序、OpenOffice 和 Blast Radius 的 XMetaL。越来越多的规范需要 DOM，并对它加以扩展（例如，SVG），因此 DOM 时时刻刻就在您的身边。使用这种被广泛部署的工具，绝对是您的明智之举。