深入理解 WKWebView (渲染篇) —— DOM 树的构建

2022-03-22 490

全文12003字，预计阅读时间24分钟

当客户端 App 主进程创建 WKWebView 对象时，会创建另外两个子进程:渲染进程与网络进程。主进程 WKWebView 发起请求时，先将请求转发给渲染进程，渲染进程再转发给网络进程，网络进程请求服务器。如果请求的是一个网页，网络进程会将服务器的响应数据 HTML 文件字符流吐给渲染进程。渲染进程拿到 HTML 文件字符流，首先要进行解析，将 HTML 文件字符流转换成 DOM 树，然后在 DOM 树的基础上，进行渲染操作，也就是布局、绘制。最后渲染进程通知主进程 WKWebView 创建对应的 View 展现视图。整个流程如下图所示:

一、什么是DOM树

渲染进程获取到 HTML 文件字符流，会将HTML文件字符流转换成 DOM 树。下图中左侧是一个 HTML 文件，右边就是转换而成的 DOM 树。

可以看到 DOM 树的根节点是 HTMLDocument，代表整个文档。根节点下面的子节点与 HTML 文件中的标签是一一对应的，比如 HTML 中的 <head> 标签就对应 DOM 树中的 head 节点。同时 HTML 文件中的文本，也成为 DOM 树中的一个节点，比如文本 'Hello, World!'，在 DOM 树中就成为div节点的子节点。

在 DOM 树中每一个节点都是具有一定方法与属性的对象，这些对象由对应的类创建出来。比如 HTMLDocument 节点，它对应的类是 class HTMLDocument，下面是 HTMLDocument 的部分源码:

class HTMLDocument : public Document { // 继承自 Document
   ...
WEBCORE_EXPORT int width();
WEBCORE_EXPORT int height();
    ...
 }

从源码中可以看到，HTMLDocument 继承自类 Document，Document 类的部分源码如下:

class Document
    : public ContainerNode  // Document继承自 ContainerNode，ContainerNode继承自Node
    , public TreeScope
    , public ScriptExecutionContext
    , public FontSelectorClient
    , public FrameDestructionObserver
    , public Supplementable<Document>
    , public Logger::Observer
    , public CanvasObserver {
      WEBCORE_EXPORT ExceptionOr<Ref<Element>> createElementForBindings(const AtomString& tagName);  // 创建Element的方法
      WEBCORE_EXPORT Ref<Text> createTextNode(const String& data); // 创建文本节点的方法
      WEBCORE_EXPORT Ref<Comment> createComment(const String& data); // 创建注释的方法
      WEBCORE_EXPORT Ref<Element> createElement(const QualifiedName&, bool createdByParser); // 创建Element方法
      ....
     }

上面源码可以看到 Document 继承自 Node，而且还可以看到前端十分熟悉的 createElement、createTextNode 等方法，JavaScript 对这些方法的调用，最后都转换为对应 C++ 方法的调用。

类 Document 有这些方法，并不是没有原因的，而是 W3C 组织给出的标准规定的，这个标准就是 DOM(Document Object Model，文档对象模型)。DOM 定义了 DOM 树中每个节点需要实现的接口和属性，下面是 HTMLDocument、Document、HTMLDivElement 的部分 IDL(Interactive Data Language，接口描述语言，与具体平台和语言无关)描述，完整的 IDL 可以参看 W3C 。

在 DOM 树中，每一个节点都继承自类 Node，同时 Node 还有一个子类 Element，有的节点直接继承自类 Node，比如文本节点，而有的节点继承自类 Element，比如 div 节点。因此针对上面图中的 DOM 树，执行下面的 JavaScript 语句返回的结果是不一样的:

document.childNodes; // 返回子Node集合，返回DocumentType与HTML节点，都继承自Node
document.children; // 返回子Element集合，只返回HTML节点，DocumentType不继承自Element

下图给出部分节点的继承关系图:

二、DOM树构建

DOM 树的构建流程可以分为4个步骤: 解码、分词、创建节点、添加节点。

2.1 解码

渲染进程从网络进程接收过来的是 HTML 字节流，而下一步分词是以字符为单位进行的。由于各种编码规范的存在，比如 ISO-8859-1、UTF-8 等，一个字符常常可能对应一个或者多个编码后的字节，解码的目的就是将 HTML 字节流转换成 HTML 字符流，或者换句话说，就是将原始的 HTML 字节流转换成字符串。

2.1.1 解码类图

从类图上看，类 HTMLDocumentParser 处于解码的核心位置，由这个类调用解码器将 HTML 字节流解码成字符流，存储到类 HTMLInputStream 中。

2.1.2 解码流程

整个解码流程当中，最关健的是如何找到正确的编码方式。只有找到了正确的编码方式，才能使用对应的解码器进行解码。解码发生的地方如下面源代码所示，这个方法在上图第3个栈帧被调用:

// HTMLDocumentParser是DecodedDataDocumentParser的子类
void DecodedDataDocumentParser::appendBytes(DocumentWriter& writer, const uint8_t* data, size_t length)
{
if (!length)
return;

    String decoded = writer.decoder().decode(data, length); // 真正解码发生在这里
if (decoded.isEmpty())
return;

    writer.reportDataReceived();
    append(decoded.releaseImpl());
}

上面代码第7行 writer.decoder() 返回一个 TextResourceDecoder 对象，解码操作由 TextResourceDecoder::decode 方法完成。下面逐步查看 TextResourceDecoder::decode 方法的源码:

// 只保留了最重要的部分
String TextResourceDecoder::decode(const char* data, size_t length)
{
    ...

    // 如果是HTML文件，就从head标签中寻找字符集
     if ((m_contentType == HTML || m_contentType == XML) && !m_checkedForHeadCharset) // HTML and XML
         if (!checkForHeadCharset(data, length, movedDataToBuffer))
             return emptyString();
             
      ...

     // m_encoding存储者从HTML文件中找到的编码名称
     if (!m_codec)
         m_codec = newTextCodec(m_encoding);  // 创建具体的编码器

     ...

    // 解码并返回
    String result = m_codec->decode(m_buffer.data() + lengthOfBOM, m_buffer.size() - lengthOfBOM, false, m_contentType == XML && !m_useLenientXMLDecoding, m_sawError);
     m_buffer.clear(); // 清空存储的原始未解码的HTML字节流
     return result;
}

从源码中可以看到，TextResourceDecoder 首先从 HTML 的 <head> 标签中去找编码方式，因为 <head> 标签可以包含 <meta> 标签，<meta> 标签可以设置 HTML 文件的字符集:

<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" /> <!-- 字符集指定-->
<title>DOM Tree</title>
<script>window.name = 'Lucy';</script>
</head>

如果能找到对应的字符集，TextResourceDeocder 将其存储在成员变量 m_encoding 当中，并且根据对应的编码创建真正的解码器存储在成员变量 m_codec 中，最终使用 m_codec 对字节流进行解码，并且返回解码后的字符串。如果带有字符集的 <meta> 标签没有找到，TextResourceDeocder 的 m_encoding 有默认值 windows-1252(等同于ISO-8859-1)。

下面看一下 TextResourceDecoder 寻找 <meta> 标签中字符集的流程，也就是上面源码中第8行对 checkForHeadCharset 函数的调用:

// 只保留了关健代码
bool TextResourceDecoder::checkForHeadCharset(const char* data, size_t len, bool& movedDataToBuffer)
{
    ...

// This is not completely efficient, since the function might go
// through the HTML head several times.

size_t oldSize = m_buffer.size();
    m_buffer.grow(oldSize + len);
memcpy(m_buffer.data() + oldSize, data, len); // 将字节流数据拷贝到自己的缓存m_buffer里面

    movedDataToBuffer = true;

// Continue with checking for an HTML meta tag if we were already doing so.
if (m_charsetParser)
return checkForMetaCharset(data, len);  // 如果已经存在了meta标签解析器，直接开始解析

     ....

    m_charsetParser = makeUnique<HTMLMetaCharsetParser>(); // 创建meta标签解析器
return checkForMetaCharset(data, len);
}

上面源代码中第11行，类 TextResourceDecoder 内部存储了需要解码的 HTML 字节流，这一步骤很重要，后面会讲到。先看第17行、21行、22行，这3行主要是使用<meta>标签解析器解析字符集，使用了懒加载的方式。下面看下 checkForMetaCharset 这个函数的实现:

bool TextResourceDecoder::checkForMetaCharset(const char* data, size_t length)
{
if (!m_charsetParser->checkForMetaCharset(data, length))  // 解析meta标签字符集
return false;

    setEncoding(m_charsetParser->encoding(), EncodingFromMetaTag); // 找到后设置字符编码名称
    m_charsetParser = nullptr;
    m_checkedForHeadCharset = true;
return true;
}

上面源码第3行可以看到，整个解析 <meta> 标签的任务在类 HTMLMetaCharsetParser::checkForMetaCharset 中完成。

// 只保留了关健代码
bool HTMLMetaCharsetParser::checkForMetaCharset(const char* data, size_t length)
{
if (m_doneChecking) // 标志位，避免重复解析
return true;


// We still don't have an encoding, and are in the head.
    // The following tags are allowed in <head>:
// SCRIPT|STYLE|META|LINK|OBJECT|TITLE|BASE
//
// We stop scanning when a tag that is not permitted in <head>
// is seen, rather when </head> is seen, because that more closely
// matches behavior in other browsers; more details in
// <http://bugs.webkit.org/show_bug.cgi?id=3590>.
//
// Additionally, we ignore things that looks like tags in <title>, <script>
// and <noscript>; see <http://bugs.webkit.org/show_bug.cgi?id=4560>,
// <http://bugs.webkit.org/show_bug.cgi?id=12165> and
// <http://bugs.webkit.org/show_bug.cgi?id=12389>.
//
// Since many sites have charset declarations after <body> or other tags
// that are disallowed in <head>, we don't bail out until we've checked at
// least bytesToCheckUnconditionally bytes of input.

constexpr int bytesToCheckUnconditionally = 1024;  // 如果解析了1024个字符还未找到带有字符集的<meta>标签，整个解析也算完成，此时没有解析到正确的字符集，就使用默认编码windows-1252(等同于ISO-8859-1)

bool ignoredSawErrorFlag;
    m_input.append(m_codec->decode(data, length, false, false, ignoredSawErrorFlag)); // 对字节流进行解码

while (auto token = m_tokenizer.nextToken(m_input)) { // m_tokenizer进行分词操作，找meta标签也需要进行分词，分词操作后面讲
bool isEnd = token->type() == HTMLToken::EndTag;
if (isEnd || token->type() == HTMLToken::StartTag) {
AtomString tagName(token->name());
if (!isEnd) {
                m_tokenizer.updateStateFor(tagName);
if (tagName == metaTag && processMeta(*token)) { // 找到meta标签进行处理
                    m_doneChecking = true;
return true; // 如果找到了带有编码的meta标签，直接返回
                }
            }

        if (tagName != scriptTag && tagName != noscriptTag
                && tagName != styleTag && tagName != linkTag
                && tagName != metaTag && tagName != objectTag
                && tagName != titleTag && tagName != baseTag
                && (isEnd || tagName != htmlTag)
                && (isEnd || tagName != headTag)) {
                m_inHeadSection = false;
            }
        }

if (!m_inHeadSection && m_input.numberOfCharactersConsumed() >= bytesToCheckUnconditionally) { // 如果分词已经进入了<body>标签范围，同时分词数量已经超过了1024，也算成功
            m_doneChecking = true;
return true;
        }
    }

return false;
}

上面源码第29行，类 HTMLMetaCharsetParser 也有一个解码器 m_codec，解码器是在 HTMLMetaCharsetParser 对象创建时生成，这个解码器的真实类型是 TextCodecLatin1(Latin1编码也就是ISO-8859-1，等同于windows-1252编码)。之所以可以直接使用 TextCodecLatin1 解码器，是因为 <meta> 标签如果设置正确，都是英文字符，完全可以使用 TextCodecLatin1 进行解析出来。这样就避免了为了找到 <meta> 标签，需要对字节流进行解码，而要解码就必须要找到 <meta> 标签这种鸡生蛋、蛋生鸡的问题。

代码第37行对找到的 <meta> 标签进行处理，这个函数比较简单，主要是解析 <meta> 标签当中的属性，然后查看这些属性名中有没有 charset。

bool HTMLMetaCharsetParser::processMeta(HTMLToken& token)
{
    AttributeList attributes;
for (auto& attribute : token.attributes()) { // 获取meta标签属性
        String attributeName = StringImpl::create8BitIfPossible(attribute.name);
        String attributeValue = StringImpl::create8BitIfPossible(attribute.value);
        attributes.append(std::make_pair(attributeName, attributeValue));
    }

    m_encoding = encodingFromMetaAttributes(attributes); // 从属性中找字符集设置属性charset
return m_encoding.isValid();
}

上面分析 TextResourceDecoder::checkForHeadCharset 函数时，讲过第11行 TextResourceDecoder 类存储 HTML 字节流的操作很重要。原因是可能整个 HTML 字节流里面可能确实没有设置 charset 的 <meta> 标签，此时 TextResourceDecoder::checkForHeadCharset 函数就要返回 false，导致 TextResourceDecoder::decode 函数返回空字符串，也就是不进行任何解码。是不是这样呢？真实的情况是，在接收HTML字节流整个过程中由于确实没有找到带有 charset 属性的 <meta> 标签，那么整个接收期间都不会解码。但是完整的 HTML 字节流会被存储在 TextResourceDecoder 的成员变量 m_buffer 里面，当整个 HTML 字节流接收结束的时，会有如下调用栈:

从调用栈可以看到，当 HTML 字节流接收完成，最终会调用 TextResourceDecoder::flush 方法，这个方法会将 TextResourceDecoder 中有 m_buffer 存储的 HTML 字节流进行解码，由于在接收 HTML 字节流期间未成功找到编码方式，因此 m_buffer 里面存储的就是所有待解码的 HTML 字节流，然后在这里使用默认的编码 windows-1252 对全部字节流进行解码。因此，如果 HTML 字节流中包含汉字，那么如果不指定字符集，最终页面就会出现乱码。解码完成后，会将解码之后的字符流存储到 HTMLDocumentParser 中。

void DecodedDataDocumentParser::flush(DocumentWriter& writer)
{
String remainingData = writer.decoder().flush();
if (remainingData.isEmpty())
return;

    writer.reportDataReceived();
    append(remainingData.releaseImpl()); // 解码后的字符流存储到HTMLDocumentParser
}

2.1.3 解码总结

整个解码过程可以分为两种情形: 第一种情形是 HTML 字节流可以解析出带有 charset 属性的 <meta> 标签，这样就可以获取相应的编码方式，那么每接收到一个 HML 字节流，都可以使用相应的编码方式进行解码，将解码后的字符流添加到 HTMLInputStream 当中；第二种是 HTML 字节流不能解析带有 charset 属性的 <meta> 标签，这样每接收到一个 HTML 字节流，都缓存到 TextResourceDecoder 的 m_buffer 缓存，等完整的 HTML 字节流接收完毕，就会使用默认的编码 windows-1252 进行解码。

2.2 分词

接收到的 HTML 字节流经过解码，成为存储在 HTMLInputStream 中的字符流。分词的过程就是从 HTMLInputStream 中依次取出每一个字符，然后判断字符是否是特殊的 HTML 字符' <'、'/'、'>'、'=' 等。根据这些特殊字符的分割，就能解析出 HTML 标签名以及属性列表，类 HTMLToken 就是存储分词出来的结果。

2.2.1 分词类图

从类图中可以看到，分词最重要的是类 HTMLTokenizer 和类 HTMLToken。下面是类 HTMLToken 的主要信息:

// 只保留了主要信息
 class HTMLToken {
 public:
     enum Type { // Token的类型
         Uninitialized, // Token初始化时的类型
         DOCTYPE, // 代表Token是DOCType标签
         StartTag, // 代表Token是一个开始标签
         EndTag, // 代表Token是一个结束标签
         Comment, // 代表Token是一个注释
         Character, // 代表Token是文本
         EndOfFile, // 代表Token是文件结尾
     };

     struct Attribute { // 存储属性的数据结构
         Vector<UChar, 32> name; // 属性名
         Vector<UChar, 64> value; // 属性值
         // Used by HTMLSourceTracker.
         unsigned startOffset;
         unsigned endOffset;
     };

     typedef Vector<Attribute, 10> AttributeList; // 属性列表
     typedef Vector<UChar, 256> DataVector; // 存储Token名

  ...

 private:
     Type m_type;
     DataVector m_data;
     // For StartTag and EndTag
     bool m_selfClosing; // Token是注入<img>一样自结束标签
     AttributeList m_attributes;
     Attribute* m_currentAttribute; // 当前正在解析的属性
 };

2.2.2 分词流程

上面分词流程中 HTMLDocumentParser::pumpTokenizerLoop 方法是最重要的，从方法名字可以看出这个方法里面包含循环逻辑:

// 只保留关健代码
bool HTMLDocumentParser::pumpTokenizerLoop(SynchronousMode mode, bool parsingFragment, PumpSession& session)
{
do { // 分词循环体开始
        ...

if (UNLIKELY(mode == AllowYield && m_parserScheduler->shouldYieldBeforeToken(session))) // 避免长时间处于分词循环中，这里根据条件暂时退出循环
return true;

if (!parsingFragment)
            m_sourceTracker.startToken(m_input.current(), m_tokenizer);

auto token = m_tokenizer.nextToken(m_input.current()); // 进行分词操作，取出一个token
if (!token)
return false; // 分词没有产生token，就跳出循环

if (!parsingFragment)
            m_sourceTracker.endToken(m_input.current(), m_tokenizer);

        constructTreeFromHTMLToken(token); // 根据token构建DOM树
    } while (!isStopped());

return false;
}

上面代码中第7行会有一个 yield 退出操作，这是为了避免长时间处于分词循环，占用主线程。当退出条件为真时，会从分词循环中返回，返回值为 true。下面是退出判断代码:

// 只保留关健代码
bool HTMLParserScheduler::shouldYieldBeforeToken(PumpSession& session)
    {
        ...

// numberOfTokensBeforeCheckingForYield是静态变量，定义为4096
// session.processedTokensOnLastCheck表示从上一次退出为止，以及处理过的token个数
// session.didSeeScript表示在分词过程中是否出现过script标签
if (UNLIKELY(session.processedTokens > session.processedTokensOnLastCheck + numberOfTokensBeforeCheckingForYield || session.didSeeScript))
return checkForYield(session);

        ++session.processedTokens;
return false;
    }


bool HTMLParserScheduler::checkForYield(PumpSession& session)
    {
        session.processedTokensOnLastCheck = session.processedTokens;
        session.didSeeScript = false;

        Seconds elapsedTime = MonotonicTime::now() - session.startTime;
return elapsedTime > m_parserTimeLimit; // m_parserTimeLimit的值默认是500ms，从分词开始超过500ms就要先yield
    }

如果命中了上面的 yield 退出条件，那么什么时候再次进入分词呢？下面的代码展示了再次进入分词的过程:

// 保留关键代码
void HTMLDocumentParser::pumpTokenizer(SynchronousMode mode)
{
    ...

if (shouldResume) // 从pumpTokenizerLoop中yield退出时返回值为true
        m_parserScheduler->scheduleForResume();

}



void HTMLParserScheduler::scheduleForResume()
{
    ASSERT(!m_suspended);
    m_continueNextChunkTimer.startOneShot(0_s); // 触发timer(0s后触发)，触发后的响应函数为HTMLParserScheduler::continueNextChunkTimerFired
}


// 保留关健代码
void HTMLParserScheduler::continueNextChunkTimerFired()
{
    ...

    m_parser.resumeParsingAfterYield(); // 重新Resume分词过程
}


void HTMLDocumentParser::resumeParsingAfterYield()
{
// pumpTokenizer can cause this parser to be detached from the Document,
// but we need to ensure it isn't deleted yet.
    Ref<HTMLDocumentParser> protectedThis(*this);

// We should never be here unless we can pump immediately.
// Call pumpTokenizer() directly so that ASSERTS will fire if we're wrong.
    pumpTokenizer(AllowYield); // 重新进入分词过程，该函数会调用pumpTokenizerLoop
    endIfDelayed();
}

从上面代码可以看出，再次进入分词过程是通过触发一个 Timer 来实现的，虽然这个 Timer 在0s后触发，但是并不意味着 Timer 的响应函数会立刻执行。如果在此之前主线程已经有其他任务到达了执行时机，会有被执行的机会。

继续看 HTMLDocumentParser::pumpTokenizerLoop 函数的第13行，这一行进行分词操作，从解码后的字符流中分出一个 token。实现分词的代码位于 HTMLTokenizer::processToken:

// 只保留关键代码
bool HTMLTokenizer::processToken(SegmentedString& source)
{

    ...

if (!m_preprocessor.peek(source, isNullCharacterSkippingState(m_state))) // 取出source内部指向的字符，赋给m_nextInputCharacter
return haveBufferedCharacterToken();
    UChar character = m_preprocessor.nextInputCharacter(); // 获取character

// https://html.spec.whatwg.org/#tokenization
switch (m_state) { // 进行状态转换，m_state初始值为DataState
    ...
    }

return false;
}

这个方法由于内部要做很多状态转换，总共有1200多行，后面会有4个例子来解释状态转换的逻辑。

首先来看 InputStreamPreprocessor::peek 方法:

// Returns whether we succeeded in peeking at the next character.
// The only way we can fail to peek is if there are no more
// characters in |source| (after collapsing \r\n, etc).
 ALWAYS_INLINE bool InputStreamPreprocessor::peek(SegmentedString& source, bool skipNullCharacters = false)
 {
if (UNLIKELY(source.isEmpty()))
return false;

     m_nextInputCharacter = source.currentCharacter(); // 获取字符流source内部指向的当前字符

// Every branch in this function is expensive, so we have a
// fast-reject branch for characters that don't require special
// handling. Please run the parser benchmark whenever you touch
// this function. It's very hot.
constexpr UChar specialCharacterMask = '\n' | '\r' | '\0';
if (LIKELY(m_nextInputCharacter & ~specialCharacterMask)) {
         m_skipNextNewLine = false;
return true;
     }

return processNextInputCharacter(source, skipNullCharacters); // 跳过空字符，将\r\n换行符合并成\n
 } 
 
 
bool InputStreamPreprocessor::processNextInputCharacter(SegmentedString& source, bool skipNullCharacters)
    {
    ProcessAgain:
        ASSERT(m_nextInputCharacter == source.currentCharacter());

// 针对\r\n换行符，下面if语句处理\r字符并且设置m_skipNextNewLine=true，后面处理\n就直接忽略
if (m_nextInputCharacter == '\n' && m_skipNextNewLine) {
            m_skipNextNewLine = false;
            source.advancePastNewline(); // 向前移动字符
if (source.isEmpty())
return false;
            m_nextInputCharacter = source.currentCharacter();
        }

// 如果是\r\n连续的换行符，那么第一次遇到\r字符，将\r字符替换成\n字符，同时设置标志m_skipNextNewLine=true
if (m_nextInputCharacter == '\r') {
            m_nextInputCharacter = '\n';
            m_skipNextNewLine = true;
return true;
        }
        m_skipNextNewLine = false;
if (m_nextInputCharacter || isAtEndOfFile(source))
return true;

// 跳过空字符
if (skipNullCharacters && !m_tokenizer.neverSkipNullCharacters()) {
            source.advancePastNonNewline();
if (source.isEmpty())
return false;
            m_nextInputCharacter = source.currentCharacter();
goto ProcessAgain; // 跳转到开头
        }
        m_nextInputCharacter = replacementCharacter;
return true;
    }

由于 peek 方法会跳过空字符，同时合并 \r\n 字符为 \n 字符，所以一个字符流 source 如果包含了空格或者 \r\n 换行符，实际上处理起来如下图所示:

HTMLTokenizer::processToken 内部定义了一个状态机，下面以四种情形来进行解释。

Case1：标签

BEGIN_STATE(DataState) // 刚开始解析是DataState状态if (character == '&')            ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(CharacterReferenceInDataState);if (character == '<') {// 整个字符流一开始是'<'，那么表示是一个标签的开始if (haveBufferedCharacterToken())                RETURN_IN_CURRENT_STATE(true);            ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(TagOpenState); // 跳转到TagOpenState状态，并取去下一个字符是'!"        }if (character == kEndOfFileMarker)return emitEndOfFile(source);        bufferCharacter(character);        ADVANCE_TO(DataState);END_STATE()// ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO定义#define ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(newState)                   \do {                                                        \if (!m_preprocessor.advancePastNonNewline(source, isNullCharacterSkippingState(newState))) { \ // 如果往下移动取不到下一个字符            m_state = newState;                                 \ // 保存状态return haveBufferedCharacterToken();                \ // 返回        }                                                       \        character = m_preprocessor.nextInputCharacter();        \ // 先取出下一个字符        goto newState;                                          \ // 跳转到指定状态    } while (false)BEGIN_STATE(TagOpenState)if (character == '!') // 满足此条件            ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(MarkupDeclarationOpenState); // 同理，跳转到MarkupDeclarationOpenState状态，并且取出下一个字符'D'if (character == '/')            ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(EndTagOpenState);if (isASCIIAlpha(character)) {            m_token.beginStartTag(convertASCIIAlphaToLower(character));            ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(TagNameState);        }if (character == '?') {            parseError();// The spec consumes the current character before switching// to the bogus comment state, but it's easier to implement// if we reconsume the current character.            RECONSUME_IN(BogusCommentState);        }        parseError();        bufferASCIICharacter('<');        RECONSUME_IN(DataState);END_STATE()BEGIN_STATE(MarkupDeclarationOpenState)if (character == '-') {            auto result = source.advancePast("--");if (result == SegmentedString::DidMatch) {                m_token.beginComment();                SWITCH_TO(CommentStartState);            }if (result == SegmentedString::NotEnoughCharacters)                RETURN_IN_CURRENT_STATE(haveBufferedCharacterToken());        } else if (isASCIIAlphaCaselessEqual(character, 'd')) { // 由于character == 'D'，满足此条件            auto result = source.advancePastLettersIgnoringASCIICase("doctype"); // 看解码后的字符流中是否有完整的"doctype"if (result == SegmentedString::DidMatch)                SWITCH_TO(DOCTYPEState); // 如果匹配，则跳转到DOCTYPEState，同时取出当前指向的字符，由于上面source字符流已经移动了"doctype"，因此此时取出的字符为'>'if (result == SegmentedString::NotEnoughCharacters) // 如果不匹配                RETURN_IN_CURRENT_STATE(haveBufferedCharacterToken()); // 保存状态，直接返回        } else if (character == '[' && shouldAllowCDATA()) {            auto result = source.advancePast("[CDATA[");if (result == SegmentedString::DidMatch)                SWITCH_TO(CDATASectionState);if (result == SegmentedString::NotEnoughCharacters)                RETURN_IN_CURRENT_STATE(haveBufferedCharacterToken());        }        parseError();        RECONSUME_IN(BogusCommentState);END_STATE()#define SWITCH_TO(newState)                                     \do {                                                        \if (!m_preprocessor.peek(source, isNullCharacterSkippingState(newState))) { \            m_state = newState;                                 \return haveBufferedCharacterToken();                \        }                                                       \        character = m_preprocessor.nextInputCharacter();        \ // 取出下一个字符        goto newState;                                          \ // 跳转到指定的state    } while (false)#define RETURN_IN_CURRENT_STATE(expression)                     \do {                                                        \        m_state = currentState;                                 \ // 保存当前状态return expression;                                      \    } while (false)BEGIN_STATE(DOCTYPEState)if (isTokenizerWhitespace(character))        ADVANCE_TO(BeforeDOCTYPENameState);if (character == kEndOfFileMarker) {        parseError();        m_token.beginDOCTYPE();        m_token.setForceQuirks();return emitAndReconsumeInDataState();    }    parseError();    RECONSUME_IN(BeforeDOCTYPENameState);END_STATE()#define RECONSUME_IN(newState)                                  \do {                                                        \ // 直接跳转到指定state        goto newState;                                          \    } while (false) BEGIN_STATE(BeforeDOCTYPENameState)if (isTokenizerWhitespace(character))            ADVANCE_TO(BeforeDOCTYPENameState);if (character == '>') { // character == '>'，匹配此处，到此DOCTYPE标签匹配完毕            parseError();            m_token.beginDOCTYPE();            m_token.setForceQuirks();return emitAndResumeInDataState(source);        }if (character == kEndOfFileMarker) {            parseError();            m_token.beginDOCTYPE();            m_token.setForceQuirks();return emitAndReconsumeInDataState();        }        m_token.beginDOCTYPE(toASCIILower(character));        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(DOCTYPENameState);END_STATE()inline bool HTMLTokenizer::emitAndResumeInDataState(SegmentedString& source){    saveEndTagNameIfNeeded();    m_state = DataState; // 重置状态为初始状态DataState    source.advancePastNonNewline(); // 移动到下一个字符return true;}

DOCTYPE Token 经历了6个状态最终被解析出来，整个过程如下图所示:

当 Token 解析完毕之后，分词状态又被重置为 DataState，同时需要注意的时，此时字符流 source 内部指向的是下一个字符 '<'。

上面代码第61行在用字符流 source 匹配字符串 "doctype" 时，可能出现匹配不上的情形。为什么会这样呢？这是因为整个 DOM 树的构建流程，并不是先要解码完成，解码完成之后获取到完整的字符流才进行分词。从前面解码可以知道，解码可能是一边接收字节流，一边进行解码的，因此分词也是这样，只要能解码出一段字符流，就会立即进行分词。整个流程会出现如下图所示:

由于这个原因，用来分词的字符流可能是不完整的。对于出现不完整情形的 DOCTYPE 分词过程如下图所示:

上面介绍了解码、分词、解码、分词处理 DOCTYPE 标签的情形，可以看到从逻辑上这种情形与完整解码再分词是一样的。后续介绍时都会只针对完整解码再分词的情形，对于一边解码一边分词的情形，只需要正确的认识 source 字符流内部指针的移动，并不难分析。

Case2：标签

<html> 标签的分词过程和 <!DOCTYPE> 类似，其相关代码如下:

BEGIN_STATE(TagOpenState)
if (character == '!')
        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(MarkupDeclarationOpenState);
if (character == '/')
        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(EndTagOpenState);
if (isASCIIAlpha(character)) { // 在开标签状态下，当前字符为'h'
        m_token.beginStartTag(convertASCIIAlphaToLower(character)); // 将'h'添加到Token名中
        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(TagNameState); // 跳转到TagNameState，并移动到下一个字符't'
    }
if (character == '?') {
        parseError();
// The spec consumes the current character before switching
// to the bogus comment state, but it's easier to implement
// if we reconsume the current character.
        RECONSUME_IN(BogusCommentState);
    }
    parseError();
    bufferASCIICharacter('<');
    RECONSUME_IN(DataState);
END_STATE()


BEGIN_STATE(TagNameState)
if (isTokenizerWhitespace(character))
        ADVANCE_TO(BeforeAttributeNameState);
if (character == '/')
        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(SelfClosingStartTagState);
if (character == '>') // 在这个状态下遇到起始标签终止字符
return emitAndResumeInDataState(source); // 当前分词结束，重置分词状态为DataState
if (m_options.usePreHTML5ParserQuirks && character == '<')
return emitAndReconsumeInDataState();
if (character == kEndOfFileMarker) {
        parseError();
        RECONSUME_IN(DataState);
    }
    m_token.appendToName(toASCIILower(character)); // 将当前字符添加到Token名
    ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(TagNameState); // 继续跳转到当前状态，并移动到下一个字符
END_STATE()

Case3：带有属性的标签 <div>

HTML 标签可以带有属性，属性由属性名和属性值组成，属性之间以及属性与标签名之间用空格分隔:

<!-- div标签有两个属性，属性名为class和align，它们的值都带有引号 -->
<div class="news" align="center">Hello,World!</div>
<!-- 属性值也可以不带引号 -->
<div class=news align=center>Hello,World!</div>

整个 <div> 标签的解析中，标签名 div 的解析流程和上面的 <html> 标签解析一样，当在解析标签名的过程中，碰到了空白字符，说明要开始解析属性了，下面是相关代码:

BEGIN_STATE(TagNameState)if (isTokenizerWhitespace(character)) // 在解析TagName时遇到空白字符，标志属性开始        ADVANCE_TO(BeforeAttributeNameState);if (character == '/')        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(SelfClosingStartTagState);if (character == '>')return emitAndResumeInDataState(source);if (m_options.usePreHTML5ParserQuirks && character == '<')return emitAndReconsumeInDataState();if (character == kEndOfFileMarker) {        parseError();        RECONSUME_IN(DataState);    }    m_token.appendToName(toASCIILower(character));    ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(TagNameState);END_STATE()#define ADVANCE_TO(newState)                                    \do {                                                        \if (!m_preprocessor.advance(source, isNullCharacterSkippingState(newState))) { \ // 移动到下一个字符            m_state = newState;                                 \return haveBufferedCharacterToken();                \        }                                                       \        character = m_preprocessor.nextInputCharacter();        \        goto newState;                                          \ // 跳转到指定状态    } while (false)BEGIN_STATE(BeforeAttributeNameState)if (isTokenizerWhitespace(character)) // 如果标签名后有连续空格，那么就不停的跳过，在当前状态不停循环        ADVANCE_TO(BeforeAttributeNameState);if (character == '/')        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(SelfClosingStartTagState);if (character == '>')return emitAndResumeInDataState(source);if (m_options.usePreHTML5ParserQuirks && character == '<')return emitAndReconsumeInDataState();if (character == kEndOfFileMarker) {        parseError();        RECONSUME_IN(DataState);    }if (character == '"' || character == '\'' || character == '<' || character == '=')        parseError();    m_token.beginAttribute(source.numberOfCharactersConsumed()); // Token的属性列表增加一个，用来存放新的属性名与属性值    m_token.appendToAttributeName(toASCIILower(character)); // 添加属性名    ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(AttributeNameState); // 跳转到AttributeNameState，并且移动到下一个字符END_STATE()BEGIN_STATE(AttributeNameState)if (isTokenizerWhitespace(character))        ADVANCE_TO(AfterAttributeNameState);if (character == '/')        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(SelfClosingStartTagState);if (character == '=')        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(BeforeAttributeValueState); // 在解析属性名的过程中如果碰到=，说明属性名结束，属性值就要开始if (character == '>')return emitAndResumeInDataState(source);if (m_options.usePreHTML5ParserQuirks && character == '<')return emitAndReconsumeInDataState();if (character == kEndOfFileMarker) {        parseError();        RECONSUME_IN(DataState);    }if (character == '"' || character == '\'' || character == '<' || character == '=')        parseError();    m_token.appendToAttributeName(toASCIILower(character));    ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(AttributeNameState);END_STATE()BEGIN_STATE(BeforeAttributeValueState)if (isTokenizerWhitespace(character))        ADVANCE_TO(BeforeAttributeValueState);if (character == '"')        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(AttributeValueDoubleQuotedState); // 有的属性值有引号包围，这里跳转到AttributeValueDoubleQuotedState，并移动到下一个字符if (character == '&')        RECONSUME_IN(AttributeValueUnquotedState);if (character == '\'')        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(AttributeValueSingleQuotedState);if (character == '>') {        parseError();return emitAndResumeInDataState(source);    }if (character == kEndOfFileMarker) {        parseError();        RECONSUME_IN(DataState);    }if (character == '<' || character == '=' || character == '`')        parseError();    m_token.appendToAttributeValue(character); // 有的属性值没有引号包围，添加属性值字符到Token    ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(AttributeValueUnquotedState); // 跳转到AttributeValueUnquotedState，并移动到下一个字符END_STATE()BEGIN_STATE(AttributeValueDoubleQuotedState)if (character == '"') { // 在当前状态下如果遇到引号，说明属性值结束        m_token.endAttribute(source.numberOfCharactersConsumed()); // 结束属性解析        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(AfterAttributeValueQuotedState); // 跳转到AfterAttributeValueQuotedState，并移动到下一个字符    }if (character == '&') {        m_additionalAllowedCharacter = '"';        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(CharacterReferenceInAttributeValueState);    }if (character == kEndOfFileMarker) {        parseError();        m_token.endAttribute(source.numberOfCharactersConsumed());        RECONSUME_IN(DataState);    }    m_token.appendToAttributeValue(character); // 将属性值字符添加到Token    ADVANCE_TO(AttributeValueDoubleQuotedState); // 跳转到当前状态END_STATE()BEGIN_STATE(AfterAttributeValueQuotedState)if (isTokenizerWhitespace(character))        ADVANCE_TO(BeforeAttributeNameState); // 属性值解析完毕，如果后面继续跟着空白字符，说明后续还有属性要解析，调回到BeforeAttributeNameStateif (character == '/')        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(SelfClosingStartTagState);if (character == '>')return emitAndResumeInDataState(source); // 属性值解析完毕，如果遇到'>'字符，说明整个标签也要解析完毕了，此时结束当前标签解析，并且重置分词状态为DataState，并移动到下一个字符if (m_options.usePreHTML5ParserQuirks && character == '<')return emitAndReconsumeInDataState();if (character == kEndOfFileMarker) {        parseError();        RECONSUME_IN(DataState);    }    parseError();    RECONSUME_IN(BeforeAttributeNameState);END_STATE()BEGIN_STATE(AttributeValueUnquotedState)if (isTokenizerWhitespace(character)) { // 当解析不带引号的属性值时遇到空白字符(这与带引号的属性值不一样，带引号的属性值可以包含空白字符)，说明当前属性解析完毕，后面还有其他属性，跳转到BeforeAttributeNameState，并且移动到下一个字符        m_token.endAttribute(source.numberOfCharactersConsumed());        ADVANCE_TO(BeforeAttributeNameState);    }if (character == '&') {        m_additionalAllowedCharacter = '>';        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(CharacterReferenceInAttributeValueState);    }if (character == '>') { // 解析过程中如果遇到'>'字符，说明整个标签也要解析完毕了，此时结束当前标签解析，并且重置分词状态为DataState，并移动到下一个字符        m_token.endAttribute(source.numberOfCharactersConsumed());return emitAndResumeInDataState(source);    }if (character == kEndOfFileMarker) {        parseError();        m_token.endAttribute(source.numberOfCharactersConsumed());        RECONSUME_IN(DataState);    }if (character == '"' || character == '\'' || character == '<' || character == '=' || character == '`')        parseError();    m_token.appendToAttributeValue(character); // 将遇到的属性值字符添加到Token    ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(AttributeValueUnquotedState); // 跳转到当前状态，并且移动到下一个字符END_STATE()

从代码中可以看到，当属性值带引号和不带引号时，解析的逻辑是不一样的。当属性值带有引号时，属性值里面是可以包含空白字符的。如果属性值不带引号，那么一旦碰到空白字符，说明这个属性就解析结束了，会进入下一个属性的解析当中。

Case4：纯文本解析

这里的纯文本指起始标签与结束标签之间的任何纯文字，包括脚本文、CSS 文本等等，如下所示:

<!-- div标签中的纯文本 Hello,Word! -->
<div class=news align=center>Hello,World!</div>

<!-- script标签中的纯文本 window.name = 'Lucy'; -->
<script>window.name = 'Lucy';</script>

纯文本的解析过程比较简单，就是不停的在 DataState 状态上跳转，缓存遇到的字符，直到遇见一个结束标签的 '<' 字符，相关代码如下:

BEGIN_STATE(DataState)
if (character == '&')
        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(CharacterReferenceInDataState);
if (character == '<') { // 如果在解析文本的过程中遇到开标签，分两种情况
if (haveBufferedCharacterToken()) // 第一种，如果缓存了文本字符就直接按当前DataState返回，并不移动字符，所以下次再进入分词操作时取到的字符仍为'<'
            RETURN_IN_CURRENT_STATE(true);
        ADVANCE_PAST_NON_NEWLINE_TO(TagOpenState); // 第二种，如果没有缓存任何文本字符，直接进入TagOpenState状态，进入到起始标签解析过程，并且移动下一个字符
    }
if (character == kEndOfFileMarker)
return emitEndOfFile(source);
    bufferCharacter(character); // 缓存遇到的字符
    ADVANCE_TO(DataState); // 循环跳转到当前DataState状态，并且移动到下一个字符
END_STATE()

由于流程比较简单，下面只给出解析div标签中纯文本的结果:

2.3 创建节点与添加节点

2.3.1 相关类图

2.3.2 创建、添加流程

上面的分词循环中，每分出一个 Token，就会根据 Token 创建对应的 Node，然后将 Node 添加到 DOM 树上(HTMLDocumentParser::pumpTokenizerLoop 方法在上面分词中有介绍)。

上面方法中首先看 HTMLTreeBuilder::constructTree，代码如下:

// 只保留关健代码
void HTMLTreeBuilder::constructTree(AtomHTMLToken&& token)
{
    ...

if (shouldProcessTokenInForeignContent(token))
        processTokenInForeignContent(WTFMove(token));
else
        processToken(WTFMove(token)); // HTMLToken在这里被处理

    ...

    m_tree.executeQueuedTasks(); // HTMLContructionSiteTask在这里被执行，有时候也直接在创建的过程中直接执行，然后这个方法发现队列为空就会直接返回
// The tree builder might have been destroyed as an indirect result of executing the queued tasks.
}


void HTMLConstructionSite::executeQueuedTasks()
{
if (m_taskQueue.isEmpty()) // 队列为空，就直接返回
return;

// Copy the task queue into a local variable in case executeTask
// re-enters the parser.
    TaskQueue queue = WTFMove(m_taskQueue);

for (auto& task : queue) // 这里的task就是HTMLContructionSiteTask
        executeTask(task); // 执行task

// We might be detached now.
}

上面代码中 HTMLTreeBuilder::processToken 就是处理 Token 生成对应 Node 的地方，代码如下所示:

void HTMLTreeBuilder::processToken(AtomHTMLToken&& token)
{
switch (token.type()) {
case HTMLToken::Uninitialized:
        ASSERT_NOT_REACHED();
break;
case HTMLToken::DOCTYPE: // HTML中的DOCType标签
        m_shouldSkipLeadingNewline = false;
        processDoctypeToken(WTFMove(token));
break;
case HTMLToken::StartTag: // 起始HTML标签
        m_shouldSkipLeadingNewline = false;
        processStartTag(WTFMove(token));
break;
case HTMLToken::EndTag: // 结束HTML标签
        m_shouldSkipLeadingNewline = false;
        processEndTag(WTFMove(token));
break;
case HTMLToken::Comment: // HTML中的注释
        m_shouldSkipLeadingNewline = false;
        processComment(WTFMove(token));
return;
case HTMLToken::Character: // HTML中的纯文本
        processCharacter(WTFMove(token));
break;
case HTMLToken::EndOfFile: // HTML结束标志
        m_shouldSkipLeadingNewline = false;
        processEndOfFile(WTFMove(token));
break;
    }
}

可以看到上面代码对7类 Token 做了处理，由于处理的流程都是类似的，这里分析5 个节点case的创建添加过程，分别是 <!DOCTYPE> 标签，<html> 起始标签，<title> 起始标签，<title> 文本，<title> 结束标签，剩下的过程都使用图表示。

Case1：!DOCTYPE 标签

// 只保留关健代码
void HTMLTreeBuilder::processDoctypeToken(AtomHTMLToken&& token)
{
    ASSERT(token.type() == HTMLToken::DOCTYPE);
if (m_insertionMode == InsertionMode::Initial) { // m_insertionMode的初始值就是InsertionMode::Initial
        m_tree.insertDoctype(WTFMove(token)); // 插入DOCTYPE标签
        m_insertionMode = InsertionMode::BeforeHTML; // 插入DOCTYPE标签之后，m_insertionMode设置为InsertionMode::BeforeHTML，表示下面要开是HTML标签插入
return;
    }

   ...
}

// 只保留关健代码
void HTMLConstructionSite::insertDoctype(AtomHTMLToken&& token)
{
    ...

// m_attachmentRoot就是Document对象，文档根节点
// DocumentType::create方法创建出DOCTYPE节点
// attachLater方法内部创建出HTMLContructionSiteTask
    attachLater(m_attachmentRoot, DocumentType::create(m_document, token.name(), publicId, systemId));

    ...
}

// 只保留关健代码
void HTMLConstructionSite::attachLater(ContainerNode& parent, Ref<Node>&& child, bool selfClosing)
{
   ...

    HTMLConstructionSiteTask task(HTMLConstructionSiteTask::Insert); // 创建HTMLConstructionSiteTask
    task.parent = &parent; // task持有当前节点的父节点
    task.child = WTFMove(child); // task持有需要操作的节点
    task.selfClosing = selfClosing; // 是否自关闭节点

// Add as a sibling of the parent if we have reached the maximum depth allowed.
// m_openElements就是HTMLElementStack，在这里还看不到它的作用，后面会讲。这里可以看到这个stack里面加入的对象个数是有限制的，最大不超过512个。
// 所以如果一个HTML标签嵌套过多的子标签，就会触发这里的操作
if (m_openElements.stackDepth() > m_maximumDOMTreeDepth && task.parent->parentNode())
        task.parent = task.parent->parentNode(); // 满足条件，就会将当前节点添加到爷爷节点，而不是父节点

    ASSERT(task.parent);
    m_taskQueue.append(WTFMove(task)); // 将task添加到Queue当中
}

从代码可以看到，这里只是创建了 DOCTYPE 节点，还没有真正添加。真正执行添加的操作，需要执行 HTMLContructionSite::executeQueuedTasks，这个方法在一开始有列出来。下面就来看下每个 Task 如何被执行。

// 方法位于HTMLContructionSite.cpp
static inline void executeTask(HTMLConstructionSiteTask& task)
{
switch (task.operation) { // HTMLConstructionSiteTask存储了自己要做的操作，构建DOM树一般都是Insert操作
case HTMLConstructionSiteTask::Insert:
        executeInsertTask(task); // 这里执行insert操作
return;
// All the cases below this point are only used by the adoption agency.
case HTMLConstructionSiteTask::InsertAlreadyParsedChild:
        executeInsertAlreadyParsedChildTask(task);
return;
case HTMLConstructionSiteTask::Reparent:
        executeReparentTask(task);
return;
case HTMLConstructionSiteTask::TakeAllChildrenAndReparent:
        executeTakeAllChildrenAndReparentTask(task);
return;
    }
    ASSERT_NOT_REACHED();
}

// 只保留关健代码，方法位于HTMLContructionSite.cpp
static inline void executeInsertTask(HTMLConstructionSiteTask& task)
{
    ASSERT(task.operation == HTMLConstructionSiteTask::Insert);

    insert(task); // 继续调用插入方法

    ...
}

// 只保留关健代码，方法位于HTMLContructionSite.cpp
static inline void insert(HTMLConstructionSiteTask& task)
{
   ...

    ASSERT(!task.child->parentNode());
if (task.nextChild)
        task.parent->parserInsertBefore(*task.child, *task.nextChild);
else
        task.parent->parserAppendChild(*task.child); // 调用父节点方法继续插入
}

// 只保留关健代码
void ContainerNode::parserAppendChild(Node& newChild)
{
   ...

    executeNodeInsertionWithScriptAssertion(*this, newChild, ChildChange::Source::Parser, ReplacedAllChildren::No, [&] {
if (&document() != &newChild.document())
            document().adoptNode(newChild);

        appendChildCommon(newChild); // 在Block回调中调用此方法继续插入

        ...
    });
}

// 最终调用的是这个方法进行插入
void ContainerNode::appendChildCommon(Node& child)
{
    ScriptDisallowedScope::InMainThread scriptDisallowedScope;

    child.setParentNode(this);

if (m_lastChild) { // 父节点已经插入子节点，运行在这里
        child.setPreviousSibling(m_lastChild);
        m_lastChild->setNextSibling(&child);
    } else
        m_firstChild = &child; // 如果父节点是首次插入子节点，运行在这里

    m_lastChild = &child; // 更新m_lastChild
}

经过执行上面方法之后，原来只有一个根节点的 DOM 树变成了下面的样子:

Case2：html 起始标签

// processStartTag内部有很多状态处理，这里只保留关健代码
void HTMLTreeBuilder::processStartTag(AtomHTMLToken&& token)
{
    ASSERT(token.type() == HTMLToken::StartTag);
switch (m_insertionMode) {
case InsertionMode::Initial:
        defaultForInitial();
        ASSERT(m_insertionMode == InsertionMode::BeforeHTML);
        FALLTHROUGH;
case InsertionMode::BeforeHTML:
if (token.name() == htmlTag) { // html标签在这里处理
            m_tree.insertHTMLHtmlStartTagBeforeHTML(WTFMove(token));
            m_insertionMode = InsertionMode::BeforeHead; // 插入完html标签，m_insertionMode = InsertionMode::BeforeHead，表明即将处理head标签
return;
        }

    ...
    }
}

// 只保留关健代码
void HTMLConstructionSite::insertHTMLHtmlStartTagBeforeHTML(AtomHTMLToken&& token)
{
    auto element = HTMLHtmlElement::create(m_document); // 创建html节点
    setAttributes(element, token, m_parserContentPolicy);
    attachLater(m_attachmentRoot, element.copyRef()); // 同样调用了attachLater方法，与DOCTYPE类似
    m_openElements.pushHTMLHtmlElement(HTMLStackItem::create(element.copyRef(), WTFMove(token))); // 注意这里，这里向HTMLElementStack中压入了正在插入的html起始标签

    executeQueuedTasks(); // 这里在插入操作直接执行了task，外面HTMLTreeBuilder::constructTree方法调用的executeQueuedTasks方法就会直接返回

    ...
}

执行上面代码之后，DOM 树变成了如下图所示:

Case3：title 起始标签

当插入 <title> 起始标签之后，DOM 树以及 HTMLElementStack m_openElements 如下图所示:

Case4：title 标签文本

<title> 标签的文本作为文本节点插入，生成文本节点的代码如下:

// 只保留关健代码 void HTMLConstructionSite::insertTextNode(const String& characters, WhitespaceMode whitespaceMode) { HTMLConstructionSiteTask task(HTMLConstructionSiteTask::Insert); task.parent = &currentNode(); // 直接取HTMLElementStack m_openElements的栈顶节点，此时节点是title

unsigned currentPosition = 0; unsigned lengthLimit = shouldUseLengthLimit(*task.parent) ? Text::defaultLengthLimit : std::numeric_limits<unsigned>::max(); // 限制文本节点最大包含的字符个数为65536

// 可以看到如果文本过长，会将分割成多个文本节点 while (currentPosition < characters.length()) { AtomString charactersAtom = m_whitespaceCache.lookup(characters, whitespaceMode); auto textNode = Text::createWithLengthLimit(task.parent->document(), charactersAtom.isNull() ? characters : charactersAtom.string(), currentPosition, lengthLimit); // If we have a whole string of unbreakable characters the above could lead to an infinite loop. Exceeding the length limit is the lesser evil. if (!textNode->length()) { String substring = characters.substring(currentPosition); AtomString substringAtom = m_whitespaceCache.lookup(substring, whitespaceMode); textNode = Text::create(task.parent->document(), substringAtom.isNull() ? substring : substringAtom.string()); // 生成文本节点 }

    currentPosition += textNode->length(); // 下一个文本节点包含的字符起点
    ASSERT(currentPosition <= characters.length());
    task.child = WTFMove(textNode);

    executeTask(task); // 直接执行Task插入
}

}


  

从代码可以看到，如果一个节点后面跟的文本字符过多，会被分割成多个文本节点插入。下面的例子将 <title> 节点后面的文本字符个数设置成85248，使用 Safari 查看确实生成了2个文本节点:

![图片](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/584362db5ed04e2fb9d761f8d6f2d83c~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image)

  

**Case5：结束标签**

当遇到 <title> 结束标签，代码处理如下:

// 代码内部有很多状态处理，这里只保留关健代码 void HTMLTreeBuilder::processEndTag(AtomHTMLToken&& token) { ASSERT(token.type() == HTMLToken::EndTag); switch (m_insertionMode) { ...

case InsertionMode::Text: // 由于遇到title结束标签之前插入了文本，因此此时的插入模式就是InsertionMode::Text

    m_tree.openElements().pop(); // 因为遇到了title结束标签，整个标签已经处理完毕，从HTMLElementStack栈中弹出栈顶元素title
    m_insertionMode = m_originalInsertionMode; // 恢复之前的插入模式

break;

}

每当遇到一个标签的结束标签，都会像上面一样将 HTMLElementStack m_openElementsStack 的栈顶元素弹出。执行上面代码之后，DOM 树与 HTMLElementStack 如下图所示:

三、内存中的DOM树

当整个 DOM 树构建完成之后，DOM 树和 HTMLElementStack m_openElements 如下图所示:

从上图可以看到，当构建完 DOM，HTMLElementStack m_openElements 并没有将栈完全清空，而是保留了2个节点: html 节点与 body 节点。这可以从 Xcode 的控制台输出看到:

同时可以看到，内存中的 DOM 树结构和文章开头画的逻辑上的 DOM 树结构是不一样的。逻辑上的 DOM 树父节点有多少子节点，就有多少指向子节点的指针，而内存中的 DOM 树，不管父节点有多少子节点，始终只有2个指针指向子节点: m_firstChild 与 m_lastChild。同时，内存中的 DOM 树兄弟节点之间也相互有指针引用，而逻辑上的 DOM 树结构是没有的。

举个例子，如果一棵 DOM 树只有1个父节点，100个子节点，那么使用逻辑上的 DOM 树结构，父节点就需要100个指向子节点的指针。如果一个指针占8字节，那么总共占用800字节。使用上面内存中 DOM 树的表示方式，父节点需要2个指向子节点的指针，同时兄弟节点之间需要198个指针，一共200个指针，总共占用1600字节。相比逻辑上的 DOM 树结构，内存上并不占优势，但是内存中的 DOM 树结构，无论父节点有多少子节点，只需要2个指针就可以了，不需要添加子节点时，频繁动态申请内存，创建新的指向子节点的指针。

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