瀏覽器判斷元素是否與某個 CSS 選擇器匹配的過程,可以概括為以下幾個步驟:
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CSS 解析: 瀏覽器首先會解析 CSS 規則,將選擇器字串轉換成瀏覽器可以理解的資料結構,通常是某種樹形結構(例如,選擇器列表、組合器、簡單選擇器等)。
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構建特異性(Specificity): 每個選擇器都會被賦予一個特異性值,用於確定哪個選擇器優先順序更高。特異性由四個部分組成,從高到低分別是:
- 內聯樣式: 直接寫在 HTML 元素上的樣式,特異性最高。
- ID 選擇器: 例如
#id
- 類選擇器、屬性選擇器、偽類: 例如
.class
、[type="text"]
、:hover
- 元素選擇器、偽元素: 例如
div
、::before
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從右到左匹配 (Right-to-left matching): 與普遍的誤解相反,瀏覽器匹配 CSS 選擇器是從右到左進行的。這樣做可以提高效率,避免不必要的計算。例如,對於選擇器
div p span
,瀏覽器會先找到所有span
元素,然後向上遍歷 DOM 樹,檢查其父元素是否為p
,再檢查p
的父元素是否為div
。如果都滿足,則匹配成功。 -
匹配過程中的最佳化: 瀏覽器會進行各種最佳化,例如:
- 快取: 瀏覽器會快取匹配結果,避免重複計算。
- 索引: 瀏覽器會對 DOM 樹建立索引,例如根據標籤名、類名等建立索引,以便快速查詢元素。
- 預過濾: 瀏覽器會根據選擇器的某些特徵進行預過濾,例如,如果選擇器包含 ID,瀏覽器會直接跳過不包含該 ID 的元素。
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應用樣式: 一旦找到匹配的元素,瀏覽器就會應用相應的樣式。如果多個選擇器匹配同一個元素,則會根據特異性來決定哪個選擇器的樣式生效。如果特異性相同,則後定義的樣式會覆蓋先定義的樣式。
更詳細的解釋:
從右到左的匹配策略之所以高效,是因為它可以儘早排除不匹配的元素。例如,在選擇器 div p span
中,瀏覽器先找到所有 span
元素,如果一個 span
的父元素不是 p
,那麼瀏覽器就可以立即排除這個 span
,而不需要繼續向上遍歷 DOM 樹。如果從左到右匹配,瀏覽器需要先找到所有 div
,然後找到每個 div
下的所有 p
,最後再找到每個 p
下的所有 span
,這樣會進行很多不必要的計算。
示例:
假設有以下 HTML 結構:
<div id="container">
<p class="content">
<span>Text 1</span>
</p>
<span>Text 2</span>
</div>
和以下 CSS 規則:
#container p span {
color: red;
}
瀏覽器會先找到所有 span
元素("Text 1" 和 "Text 2")。然後,對於 "Text 1",瀏覽器會檢查其父元素是否為 p
,再檢查 p
的父元素是否為 #container
。由於都滿足,所以 "Text 1" 會被應用紅色樣式。對於 "Text 2",其父元素不是 p
,所以不會應用紅色樣式。
總而言之,瀏覽器使用一種高效的演算法來匹配 CSS 選擇器和元素,該演算法結合了從右到左的匹配策略、特異性計算以及各種最佳化技術。理解這個過程有助於編寫更高效的 CSS 程式碼。