lucifer

浏览器事件模型

lucifer

2020-11-15

浏览器 / 事件
字数统计: 2.7k字   |   阅读时长≈ 10分

我想你很可能听说过事件驱动, 但是事件驱动到底是什么？为什么说浏览器是事件驱动的呢？为什么 NodeJS 也是事件驱动的 ？ 两者是一回事么？

实际上不管是浏览器还是 Nodejs 都是事件驱动的，都有自己的事件模型。在这里，我们只讲解浏览器端的事件模型，如果对 Nodejs 事件模型感兴趣的，请期待我的 Nodejs 部分的讲解。

什么是事件驱动

事件驱动通俗地来说就是什么都抽象为事件。

  • 一次点击是一个事件
  • 键盘按下是一个事件
  • 一个网络请求成功是一个事件
  • 页面加载是一个事件
  • 页面报错是一个事件
  • …

浏览器依靠事件来驱动 APP 运行下去，如果没有了事件驱动，那么 APP 会直接从头到尾运行完，然后结束，事件驱动是浏览器的基石。

本篇文章不讲解事件循环的内容，事件循环部分会在本章的其他章节讲解，敬请期待。

一个简单的例子

其实现实中的红绿灯就是一种事件，它告诉我们现在是红灯状态，绿灯状态，还是黄灯状态。 我们需要根据这个事件自己去完成一些操作，比如红灯和黄灯我们需要等待，绿灯我们可以过马路。

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下面我们来看一个最简单的浏览器端的事件：

html 代码：

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<button>Change color</button>

js 代码：

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var btn = document.querySelector("button");

btn.onclick = function () {
  console.log("button clicked");
};

代码很简单，我们在 button 上注册了一个事件，这个事件的 handler 是一个我们定义的匿名函数。当用户点击了这个被注册了事件的 button 的时候，这个我们定义好的匿名函数就会被执行。

如何绑定事件

我们有三种方法可以绑定事件，分别是行内绑定，直接赋值，用addEventListener。

  • 内联

这个方法非常不推荐

html 代码：

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<button onclick="handleClick()">Press me</button>

然后在 script 标签内写：

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function handleClick() {
  console.log("button clicked");
}
  • 直接赋值

和我上面举的例子一样：

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var btn = document.querySelector("button");

btn.onclick = function () {
  console.log("button clicked");
};

这种方法有两个缺点

  1. 不能添加多个同类型的 handler
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btn.onclick = functionA;
btn.onclick = functionB;

这样只有 functionB 有效，这可以通过addEventListener来解决。

  1. 不能控制在哪个阶段来执行，这个会在后面将事件捕获/冒泡的时候讲到。这个同样可以通过addEventListener来解决。

因此 addEventListener 横空出世，这个也是目前推荐的写法。

  • addEventListener

旧版本的addEventListener第三个参数是 bool，新版版的第三个参数是对象，这样方便之后的扩展，承载更多的功能, 我们来重点介绍一下它。

addEventListener 可以给 Element，Document，Window，甚至 XMLHttpRequest 等绑定事件，当指定的事件发生的时候，绑定的回调函数就会被以某种机制进行执行，这种机制我们稍后就会讲到。

语法：

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target.addEventListener(type, listener[, options]);
target.addEventListener(type, listener[, useCapture]);
target.addEventListener(type, listener[, useCapture, wantsUntrusted  ]); // Gecko/Mozilla only

type 是你想要绑定的事件类型，常见的有 click, scroll, touch, mouseover 等，旧版本的第三个参数是 bool，表示是否是捕获阶段，默认是 false，即默认为冒泡阶段。新版本是一个对象，其中有 capture（和上面功能一样），passive 和 once。 once 用来执行是否只执行一次，passive 如果被指定为 true 表示永远不会执行preventDefault(),这在实现丝滑柔顺的滚动的效果中很重要。更多请参考Improving scrolling performance with passive listeners

框架中的事件

实际上，我们现在大多数情况都是用框架来写代码，因此上面的情况其实在现实中是非常少见的，我们更多看到的是框架封装好的事件，比如 React 的合成事件，感兴趣的可以看下这几篇文章。

虽然我们很少时候会接触到原生的事件，但是了解一下事件对象，事件机制，事件代理等还是很有必要的，因为框架的事件系统至少在这方面还是一致的，这些内容我们接下来就会讲到。

事件对象

所有的事件处理函数在被浏览器执行的时候都会带上一个事件对象，举个例子：

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function handleClick(e) {
  console.log(e);
}

btn.addEventListener("click", handleClick);

这个 e 就是事件对象，即event object。 这个对象有一些很有用的属性和方法，下面举几个常用的属性和方法。

  • 属性

    1. target
    2. x, y 等位置信息
    3. timeStamp
    4. eventPhase

    …

  • 方法

    1. preventDefault 用于阻止浏览器的默认行为，比如 a 标签会默认进行跳转，form 会默认校验并发送请求到 action 指定的地址等
    2. stopPropagation 用于阻止事件的继续冒泡行为，后面讲事件传播的时候会提到。

    …

事件传播

前面讲到了事件默认是绑定到冒泡阶段的，如果你显式令 useCapture 为 true，则会绑定到捕获阶段。

事件捕获很有意思，以至于我会经常出事件的题目加上一点事件传播的机制，让候选人进行回答，这很能体现一个人的水平。了解事件的传播机制，对于一些特定问题有着非常大的作用。

一个 Element 上绑定的事件触发了，那么其实会经过三个阶段。

  • 第一个阶段 - 捕获阶段

从最外层即 HTML 标签开始，检查当前元素有没有绑定对应捕获阶段事件，如果有则执行，没有则继续往里面传播，这个过程递归执行直到触达触发这个事件的元素为止。

伪代码：

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function capture(e, currentElement) {
  if (currentElement.listners[e.type] !== void 0) {
    currentElement.listners[e.type].forEach((fn) => fn(e));
  }

  // pass down
  if (currentElement !== e.target) {
    // getActiveChild用于获取当前事件传播链路上的子节点
    capture(e, getActiveChild(currentElement, e));
  } else {
    bubble(e, currentElement);
  }
}

// 这个Event对象由引擎创建
capture(new Event(), document.querySelector("html"));
  • 第二个阶段 - 目标阶段

上面已经提到了，这里省略了。

  • 第三个阶段 - 冒泡阶段

从触发这个事件的元素开始，检查当前元素有没有绑定对应冒泡阶段事件，如果有则执行，没有则继续往里面传播，这个过程递归执行直到触达 HTML 为止。

伪代码：

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function bubble(e, currentElement) {
  if (currentElement.listners[e.type] !== void 0) {
    currentElement.listners[e.type].forEach((fn) => fn(e));
  }
  // returning
  if (currentElement !== document.querySelector("html")) {
    bubble(e, currentElement.parent);
  }
}

上述的过程用图来表示为：

如果你不希望事件继续冒泡，可以用之前我提到的stopPropagation。

伪代码：

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function bubble(e, currentElement) {
  let stopped = false;
  function cb() {
    stopped = true;
  }
  if (currentElement.listners[e.type] !== void 0) {
    currentElement.listners[e.type].forEach((fn) => {
      fn({
        ...e,
        stopPropagation: cb,
      });
      if (stopped) return;
    });
  }
  // returning
  if (currentElement !== document.querySelector("html")) {
    bubble(e, currentElement.parent);
  }
}

事件代理

利用上面提到的事件冒泡机制，我们可以选择做一些有趣的东西。 举个例子：

我们有一个如下的列表，我们想在点击对应列表项的时候，输出是点击了哪个元素。

HTML 代码：

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<ul>
  <li>1</li>
  <li>2</li>
  <li>3</li>
  <li>4</li>
</ul>

JS 代码：

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document
  .querySelector("ul")
  .addEventListener("click", (e) => console.log(e.target.innerHTML));

在线地址

上面说了addEventListener会默认绑定到冒泡阶段，因此事件会从目标阶段开始，向外层冒泡，到我们绑定了事件的 ul 上，ul 中通过事件对象的 target 属性就能获取到是哪一个元素触发的。

“事件会从目标阶段开始”，并不是说事件没有捕获阶段，而是我们没有绑定捕获阶段，我描述给省略了。

我们只给外层的 ul 绑定了事件处理函数，但是可以看到 li 点击的时候，实际上会打印出对应 li 的内容（1，2，3 或者 4）。 我们无须给每一个 li 绑定事件处理函数，不仅从代码量还是性能上都有一定程度的提升。

这个有趣的东西，我们给了它一个好听的名字“事件代理”。在实际业务中我们会经常使用到这个技巧，这同时也是面试的高频考点。

总结

事件其实不是浏览器特有的，和 JS 语言也没有什么关系，这也是我为什么没有将其划分到 JS 部分的原因。很多地方都有事件系统，但是各种事件模型又不太一致。

我们今天讲的是浏览器的事件模型，浏览器基于事件驱动，将很多东西都抽象为事件，比如用户交互，网络请求，页面加载，报错等，可以说事件是浏览器正常运行的基石。

我们在使用的框架都对事件进行了不同程度的封装和处理，除了了解原生的事件和原理，有时候了解一下框架本身对事件的处理也是很有必要的。

当发生一个事件的时候，浏览器会初始化一个事件对象，然后将这个事件对象按照一定的逻辑进行传播，这个逻辑就是事件传播机制。 我们提到了事件传播其实分为三个阶段，按照时间先后顺序分为捕获阶段，目标阶段和冒泡阶段。开发者可以选择监听不同的阶段，从而达到自己想要的效果。

事件对象有很多属性和方法，允许你在事件处理函数中进行读取和操作，比如读取点击的坐标信息，阻止冒泡等。

最后我们通过一个例子，说明了如何利用冒泡机制来实现事件代理。

本文只是一个浏览器事件机制的科普文，并没有也不会涉及到很多细节。希望这篇文章能让你对浏览器时间有更深的理解，如果你对 nodejs 时间模型感兴趣，请期待我的 nodejs 事件模型。 事件循环和事件循环也有千丝万缕的联系，如果有时间，我会出一篇关于时间循环的文章。


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