你可能不知道的JavaScript 遍历DOM的几种方法

最近看到一篇关于前端优化方面的文章，里面提到了几点对DOM遍历操作的优化，文章只是一笔带过，并没有深入的讲解。

其中提到了几个优化的手段，乍一看似乎没见过，然后再仔细想想，其实无论是犀牛书还是红宝书都有对此的描述，只是当初年轻时看书看到这里，觉得好像没什么屁用，将之当成可有可无的东西随便扫一眼就跳过了，现在既然碰上了，那就好好回顾一下吧。

常用遍历方法

对于 DOM的遍历，大部分情况下，都是直接使用选择器，选取到需要的DOM，然后对其进行遍历，并在遍历的同时进行各种筛选等操作。

例如下述 HTML：

<ul class="box">
  <li class="li_1">1</li>
  <li class="li_2">2</li>
  <li class="li_3">3</li>
  <li class="li_4">4</li>
  <li class="index_5">
    <ul class="box1">
      <li class="ll1">li1</li>
      <li class="ll2">li2</li>
      <li class="ll3">li3</li>
    </ul>
  </li>
</ul>

对其中的 li元素进行选取遍历操作：

let eleList = document.querySelectorAll('li')
for (let i = 0; i < eleList.length; i++) {
  // 遍历操作
}

对于上述代码，有以下几点建议：

1. 缓存遍历 DOM的长度，避免重复获取，例如 let eleLen = eleList.length
   
   
2. 缓存可能多次使用到的 DOM元素，避免重复获取，DOM操作是比较耗费性能的，多申请一个变量缓存下可能会多次使用的 DOM，可明显提升性能
   
   
3. 如果只是查找某个符合要求的元素，则在查找到目标后使用 break跳出循环，避免无效遍历
   
   
4. 尽量手动缩小遍历的范围，例如，如果你已经确定所需要选取的元素是在 ul.box1中，那么就不要遍历其他无关数据，let eleList = document.querySelector('ul.box1')
   
   
5. 如果所遍历的 DOM数组量级较大，可以考虑使用倒序循环，例如 for (let i = eleLen; i--;) {//...}
   
   此观点忘记在哪里看到的了，专门对此验证过，确实倒序更快，不过并没有快出多少
   我在 chrome控制台以及 node.js v8的 REPL环境下单纯地使用 for遍历，不加其他任何操作，遍历一百亿次，倒序所需时间比正序只少了大约 1s，而一百亿这个数量级不论对于什么编程语言来说都挺大的，绝大部分情况下根本达不到，所以除非有特定需求，为了代码写起来更符合人的惯性思维，最好还是遵循大部分人的习惯，例如使用正序，根本没必要为了那几乎可以忽略不计的性能差别放弃良好的阅读性

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NodeIterator

前面的常用遍历操作完全能够胜任几乎所有的 DOM遍历，哪怕是一些很复杂的操作也不在话下，当然，避免不了一大堆的 if...else判断，从编程的角度来看也不够灵活，总觉得代码更偏向于业务而缺少灵活性

当然，这本身并没有什么问题，只要能在不留坑的前提顺利解决问题，过程不重要，只是这样一来就没办法体现出自己与其他妖艳贱货之间的区别，也没办法更技术性地敲(zhuang)码(bi)了。

DOM2 NodeIterator 就是解决此矛盾的利器之一

由于是 DOM2规范，所以可能有的浏览器不支持(IE9+)，可使用下列代码检测支持性：

const supportNodeIterator = typeof document.createNodeIterator === 'function'

不同于直接使用 document.querySelectorAll返回的 DOM数据集，NodeIterator采用深度优先遍历，也就是数据结构树可能类似于一棵二叉树。

使用 createNodeIterator创建 NodeIterator结构类型，此类型实际上是一个节点迭代器，而不是普通 DOM数组

const iterator = document.createNodeIterator(root, whatToShow, filter, entityReferenceExpansion)

其中，root是你要遍历的 DOM范围，类似于 document.querySelectorAll('li')

whatToShow，可选参数，默认为 SHOW_ALL,是一个位掩码，功能类似于一个过滤器，确定要遍历的节点，可类比一个 if判断，关于此参数取值可见 MDN

filter，可选参数，是一个 NodeFilter对象，或者是一个表示应该接受还是拒绝某种特定节点的函数，在whatToShow进行再一次的过滤，确定最终所需要选取的节点

entityReferenceExpansion，可选参数，是一个 Boolean值，表示是否要扩展实体引用，此参数在 HTML页面无用，此参数已经 deprecated。

针对本文最上面那段 HTML，进行如下操作：获取 ul.box范围内，文本值为 li2的 li元素的 下一个兄弟节点的类名：

常用方法可能会这么写：

 let liEle = document.querySelector('ul.box').querySelectorAll('li')
 let liLen = liEle.length
 let targetEle = []
 for (let i = 0; i < liLen; i++) {
   if (liEle[i].innerHTML === 'li2') {
     targetEle.push(liEle[i].nextElementSibling.getAttribute('class'))
   }
 }
 console.log(targetEle)

而使用 NodeIterator就可以这么写：

let targetEle = []
let nodeIterator = document.createNodeIterator(
  document.querySelector('.box'),
  NodeFilter.SHOW_TEXT,
  { acceptNode(node) {
      if (node.data === 'li2') {
        return NodeFilter.FILTER_ACCEPT
      }
    }
  }
);
while((node = nodeIterator.nextNode())){
  targetEle.push(node.parentNode.nextElementSibling.className)
}
console.log(targetEle)

似乎 NodeIterator的写法代码量更多了，从上述代码来看确实是这样，不过存在必有道理，既然在DOM 2中专门添加了此 API，说明有其用武之地，其返回的是一个 iterator对象，方便某些场景下的操作

另外，如果需要进行的操作不是 获取 ul.box范围内，文本值为 li2的 li元素的 下一个兄弟节点的类名 这么简单，而是更加复杂的 DOM操作和场景，大概也就能体现出此API的好处了，至于什么样的场景嘛，这个，我懒得去想，遇到了自然就知道了。

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TreeWalker

TreeWalker 也是 DOM 2规范中的东西，而且算是 NodeIterator的高级版本，后者有的东西，它基本上都有，而且除此之外，还提供用于在不同方向上遍历 DOM结构的方法

可使用以下代码判断浏览器是否支持此特性：

const supportsTreeWalker = typeof document.createTreeWalker === 'function'

其同样创建了一个节点迭代器：

const iterator = document.createTreeWalker(root, whatToShow, filter, entityReferenceExpansion)

四个参数的含义和 NodeIterator是一样的

TreeWalker 和 NodeIterator 的用法差不多，除了前者比后者多出一个能够在 DOM结构的任何方向上进行移动迭代，在某些情况下，是可以简化操作的。

例如，针对 获取 ul.box范围内，文本值为 li2的 li元素的 下一个兄弟节点的类名，你已经明确地知道，所要查找的元素在 ul.box的最后一个 li节点中，则可以这样简化操作：

let targetEle = []
let treeWalker = document.createTreeWalker(
  document.querySelector('.box'),
  NodeFilter.SHOW_ELEMENT
)
treeWalker.lastChild()
while((node = treeWalker.nextNode())){
  if (node.innerHTML === 'li2') {
    targetEle.push(node.className)
  }
}
console.log(targetEle)

使用 lastChild()直接定位到 .box的最后一个元素子节点，然后进行遍历

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XPath

简单介绍下：

1. XPath 即为XML路径语言
2. 是一门在 XML 文档中查找信息的语言
3. 用来确定XML（标准通用标记语言的子集）文档中某部分的位置
4. 含有超过 100 个内建的函数。这些函数用于字符串值、数值、日期和时间比较、节点和 QName 处理、序列处理、逻辑值等等
5. XPath 于 1999 年 11 月 16 日 成为 W3C 标准

当它得到原生支持的时候，能提供更快的方法。对XPath 查询引擎的优化可以比直接解释 JavaScript 快得多。在某些情况下，甚至高达两个数量级的速度提升。

虽然 XPath被定义为 XML的相关语言，但由于 XML与 HTML之间存在的某些共同联系，使得 XPath实际上也能在 HTML中使用，XPath的主要作用就是在文档中查找元素的位置，由于此特性，不难理解为何其在某些场景下，查询文档的速度远比单纯的JavaScript 要快了。

XPath语法可见 菜鸟教程 XPath语法

使用 document.evaluate来创建一个 XPathResult对象

var xpathResult = document.evaluate(
 xpathExpression, 
 contextNode, 
 namespaceResolver, 
 resultType, 
 result
)

其中，参数如下，参(zhao)考(chao) MDN

1. xpathExpression：表示要计算的 Xpath字符串，例如 //h2|//h3|，其意思就是选取 h2 或 h3元素
2. contextNode：表示本次查询的上下文节点，通常为 document，或者你也可以自己缩小查询范围
3. namespaceResolver：是一个函数，传入名空间前缀，返回跟此前缀相关的名空间URI（字符串）。通常用来解析Xpath内的前缀，以便对文档进行匹配。HTML文档或者不使用名空间前缀的文档，通常传入null
4. resultType： 是整数。指定所返回的 XPathResult的类型，常常使用 named constant properties，如 XPathResult.ANY_TYPE，范围 0 到 9
5. result：为XPathResult型，用以存储查询结果。通常传入null，此时将创建新的XPathResult对象。

例如，如果想要在文档中查找所有的 h2 和 h3元素，按照一般方法，可能会这么写：

let allElements = document.getElementsByTagName('*')
for(let i = 0; i < allElements.length; i++) {
    if(allElements[i].tagName.match(/^h[2-4]$/i)) {
        // …
    }
}

而如果采用 XPath的写法，可以是这样：

let headings = document.evaluate('//h2|//h3', document, null, XPathResult.ORDERED_NODE_ITERATOR_TYPE, null)
let oneheading
while(oneheading = headings.iterateNext()) {
  // …
}

可以看到，document.evaluate返回的XPathResult对象，其实也是一个 节点迭代器。

同样，如果你已经确定了所需查找的 h2 和 h3元素其实就在某个 div元素下，那么可以通过修改第二个参数为此 div，可以减少无效遍历，加快访问速度。

至于document.evaluate的兼容性可能并不需要担心，从目前 caniuse给出的数据看，除了 IE全系浏览器之外，其余浏览器全部几乎在诞生之初就全面支持此 API了，所以如果你不打算兼容 IE，那么直接使用即可。

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总结

大多数情况下，DOM遍历最好采用第一种 for循环遍历，符合大多数人的习惯，较为直观，如果有特殊需求，例如大量复杂的 DOM操作，DOM需要被频繁地获取和计算，那么可以视情况选择 NodeIterator 或者 TreeWalker的方式，如果你不想兼容 IE，那么推荐尝试一下 XPath