Управление документами

При написании веб-страниц и приложений вам придётся часто каким-либо образом управлять структурой документа. Обычно это делается с помощью Document Object Model (DOM), набора API для управления разметкой HTML и стилями, которая сильно использует объект Document. В этой статье мы подробно рассмотрим, как использовать DOM и некоторые другие интересные API, которые могут изменить вашу среду интересными способами.

Предпосылки:	Базовая компьютерная грамотность, базовое понимание HTML, CSS и JavaScript - включая объекты JavaScript.
Задача:	Познакомиться с основными DOM API и другими API, обычно связанными с DOM, и манипулированием документами

Важные элементы веб-браузера

Веб-браузеры - очень сложные части программного обеспечения с множеством движущихся частей, многие из которых не могут контролироваться или управляться веб-разработчиком с использованием JavaScript. Вы можете подумать, что такие ограничения - это плохо, но браузеры заблокированы по уважительным причинам (в основном ради безопасности). Представьте себе, что веб-сайт может получить доступ к вашим сохранённым паролям или другой конфиденциальной информации и войти на веб-сайты так, как если бы это были вы?

Несмотря на ограничения, Web API по-прежнему дают нам доступ к множеству функциональных возможностей, которые позволяют нам многое делать с веб-страницами. Есть несколько действительно очевидных моментов, на которые вы будете регулярно ссылаться в своём коде. Рассмотрим следующую диаграмму, которая представляет основные части браузера, непосредственно участвующие в просмотре веб-страниц:

Окно - это вкладка браузера, в которую загружается веб-страница; это представлено в JavaScript объектом Window. Используя методы, доступные для этого объекта, вы можете делать такие вещи, как возврат размера окна (см. Window.innerWidth и Window.innerHeight), манипулировать документом, загруженным в этот window, хранить данные, специфичные для этого документа на стороне клиента (например, используя локальную базу данных или другой механизм хранения), присоединить обработчик событий (event handler) к текущему окну и многое другое.
Навигатор представляет состояние и идентификатор браузера (т. е. пользовательский агент), как он существует в Интернете. В JavaScript это представлено объектом Navigator. Вы можете использовать этот объект для извлечения таких вещей, как геолокационная информация, предпочтительный язык пользователя, медиапоток с веб-камеры пользователя и т. д.
Документ (представленный DOM в браузерах) представляет собой фактическую страницу, загруженную в окно, и представлен в JavaScript объектом Document. Вы можете использовать этот объект для возврата и обработки информации о HTML и CSS, содержащей документ, например, получить ссылку на элемент в DOM, изменить его текстовый контент, применить к нему новые стили, создать новые элементы и добавить их в текущий элемент как дочерний элемент, или даже вообще удалить его.

В этой статье мы сосредоточимся главным образом на манипулировании документом, но мы покажем ещё несколько полезных моментов.

Объектная модель документа

Документ, загруженный в каждый из ваших вкладок браузера, представлен объектной моделью документа. Это представление «древовидной структуры», созданное браузером, которое позволяет легко получить доступ к структуре HTML с помощью языков программирования - например, сам браузер использует его для применения стиля и другой информации к правильным элементам, поскольку он отображает страницу, а разработчики (как Вы) могут манипулировать DOM с JavaScript после того, как страница была отображена.

Мы создали простую страницу примера в dom-example.html (см. также live). Попробуйте открыть это в своём браузере - это очень простая страница, содержащая элемент <section>, внутри которого вы можете найти изображение и абзац со ссылкой внутри. Исходный код HTML выглядит так:

html

<!doctype html>
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8" />
    <title>Simple DOM example</title>
  </head>
  <body>
    <section>
      <img
        src="dinosaur.png"
        alt="A red Tyrannosaurus Rex: A two legged dinosaur standing upright like a human, with small arms, and a large head with lots of sharp teeth." />
      <p>
        Here we will add a link to the
        <a href="https://www.mozilla.org/">Mozilla homepage</a>
      </p>
    </section>
  </body>
</html>

DOM, с другой стороны, выглядит так:

Примечание: Эта диаграмма дерева DOM была создана с использованием Live DOM viewer Яна Хиксона.

Вы можете видеть здесь, что каждый элемент и бит текста в документе имеют свою собственную запись в дереве - каждый из них называется узлом (node). Вы также столкнётесь с различными терминами, используемыми для описания типа узла, и их положением в дереве относительно друг друга:

Element node: элемент, как он существует в DOM.
Root node: верхний узел в дереве, который в случае HTML всегда является узлом HTML (другие словари разметки, такие как SVG и пользовательский XML, будут иметь разные корневые элементы)..
Child node: узел непосредственно внутри другого узла. Например, IMG является дочерним элементом SECTION в приведённом выше примере.
Descendant node (узел потомок): узел внутри дочернего элемента. Например, IMG является дочерним элементом SECTION в приведённом выше примере, и он также является потомком для родителя SECTION. IMG не является ребёнком BODY, так как он находится на двух уровнях ниже дерева в дереве, но он является потомком BODY.
Parent node: узел, в котором текущий узел. Например, BODY является родительским узлом SECTION в приведённом выше примере.
Sibling nodes (одноуровневый узел): узлы, которые расположены на одном уровне в дереве DOM. Например, IMG и P являются братьями и сёстрами в приведённом выше примере.
Text node: узел, содержащий текстовую строку.

Полезно ознакомиться с этой терминологией перед тем, как работать с DOM, поскольку некоторые термины кода, с которыми вы столкнётесь, используют их.. Возможно, вы уже сталкивались с ними, если вы изучали CSS (например, селектор потомков, дочерний селектор).

Активное обучение: основы управления структурой DOM

Чтобы начать изучение по управлению структуры DOM, давайте начнём с практического примера.

Возьмите локальную копию страницы dom-example.html page и изображение, которое вместе с ним.
Добавьте элемент <script></script> чуть выше закрывающего тега </body>.
Чтобы управлять элементом внутри DOM, вам сначала нужно выбрать его и сохранить ссылку на него внутри переменной. Внутри вашего скриптового элемента добавьте следующую строку:
js
```
let link = document.querySelector("a");
```
Теперь у нас есть ссылка на элемент, хранящаяся в переменной, мы можем начать её манипулировать с использованием доступных ему свойств и методов (они определены на таких интерфейсах, как HTMLAnchorElement в случае <a>, его более общий родительский интерфейс HTMLElement и Node - который представляет все узлы в DOM). Прежде всего, давайте изменим текст внутри ссылки, обновив значение свойства Node.textContent. Добавьте следующую строку ниже предыдущей:
js
```
link.textContent = "Mozilla Developer Network";
```
Мы также должны изменить URL-адрес, на который указывает ссылка, чтобы он не попадал в неправильное место при нажатии. Добавьте следующую строку, опять внизу:
js
```
link.href = "https://developer.mozilla.org";
```

Обратите внимание, что, как и во многих вещах в JavaScript, существует множество способов выбора элемента и хранения ссылки на него в переменной. Document.querySelector() - рекомендуемый современный подход, который считается удобным, потому что он позволяет вам выбирать элементы с помощью селекторов CSS. Вышеупомянутый запрос querySelector() будет соответствовать первому элементу <a>, который появляется в документе. Если вы хотите совместить и делать что-то с несколькими элементами, вы можете использовать Document.querySelectorAll(), который соответствует каждому элементу документа, который соответствует селектору и сохраняет ссылки на них в массиве массива-подобном объекте, называемом NodeList.

Существуют более старые методы для захвата ссылок на элементы, например:

Document.getElementById(), который выбирает элемент с заданным значением атрибута id, например <p id="myId">Мой абзац</p>. Идентификатор передаётся функции как параметр, т.е. let elementRef = document.getElementById('myId').
Document.getElementsByTagName(), который возвращает массив, содержащий все элементы на странице данного типа, например <p>, <a> и т.д. Тип элемента передаётся к функции в качестве параметра, то есть let elementRefArray = document.getElementsByTagName('p').

Эти два работают в более старых браузерах, чем современные методы, такие как querySelector(), но не так удобны. Осмотритесь и вы увидите, что ещё можно найти!

Создание и размещение новых узлов

Вышесказанное дало вам немного представления о том, что вы можете сделать, но давайте продолжим и посмотрим, как мы можем создавать новые элементы.

Возвращаясь к текущему примеру, давайте начнём с захвата ссылки на наш элемент <section> - добавьте следующий код внизу существующего скрипта (сделайте то же самое с другими строками):
js
```
let sect = document.querySelector("section");
```
Теперь давайте создадим новый абзац, используя Document.createElement() и передадим ему текстовое содержимое так же, как и раньше:
js
```
let para = document.createElement("p");
para.textContent = "We hope you enjoyed the ride.";
```
Теперь вы можете добавить новый абзац в конце раздела, используя Node.appendChild():
js
```
sect.appendChild(para);
```
Наконец, для этой части, давайте добавим текстовый узел в абзац, где находится ссылка, чтобы оформить предложение красиво. Сначала мы создадим текстовый узел, используя Document.createTextNode():
js
```
let text = document.createTextNode(
  " — the premier source for web development knowledge.",
);
```
Теперь мы возьмём ссылку на абзац, в котором находится ссылка, и добавим к нему текстовый узел:
js
```
let linkPara = document.querySelector("p");
linkPara.appendChild(text);
```

Это большая часть того, что вам нужно для добавления узлов в DOM - вы будете использовать эти методы при построении динамических интерфейсов (мы рассмотрим некоторые примеры позже).

Перемещение и удаление элементов

Могут быть моменты, когда вы хотите переместить узлы или вообще удалить их из DOM. Это вполне возможно.

Если бы мы хотели переместить абзац со ссылкой внутри него в нижней части раздела, мы могли бы просто сделать это:

sect.appendChild(linkPara);

Это переводит абзац вниз в нижнюю часть раздела. Вы могли подумать, что это сделает вторую копию, но это не так - linkPara - ссылка на единственную копию этого абзаца. Если вы хотите сделать копию и добавить её также, вам нужно будет использовать Node.cloneNode().

Удаление узла довольно просто, по крайней мере, когда у вас есть ссылка на удаляемый узел и его родительский элемент. В нашем случае мы просто используем Node.removeChild(), например:

sect.removeChild(linkPara);

Он становится немного сложнее, если вы хотите удалить узел, основанный только на ссылке на себя, что довольно распространено. Нет способа сообщить узлу удалить себя, поэтому вам нужно будет сделать следующее.

linkPara.parentNode.removeChild(linkPara);

Попробуйте добавить вышеуказанные строки в свой код.

Управление стилями

Можно управлять стилями CSS с помощью JavaScript различными способами.

Для начала вы можете получить список всех таблиц стилей, прикреплённых к документу, с помощью Document.stylesheets, который возвращает массив объектов CSSStyleSheet. Затем вы можете добавлять / удалять стили по желанию. Однако мы не будем расширять эти функции, потому что они являются несколько архаичным и трудным способом манипулирования стилем. Есть гораздо более простые способы.

Первый способ - добавить встроенные стили непосредственно на элементы, которые вы хотите динамически стилизовать. Это делается с помощью свойства HTMLElement.style, которое содержит встроенную информацию о стиле для каждого элемента документа. Вы можете установить свойства этого объекта для непосредственного обновления стилей элементов.

В качестве примера попробуйте добавить эти строки в наш текущий пример:

para.style.color = "white";
para.style.backgroundColor = "black";
para.style.padding = "10px";
para.style.width = "250px";
para.style.textAlign = "center";

Перезагрузите страницу, и вы увидите, что стили были применены к абзацу. Если вы посмотрите на этот параграф в инспекторе Page Inspector/DOM inspector вашего браузера, вы увидите, что эти строки действительно добавляют встроенные стили в документ:
html
```
<p
  style="color: white; background-color: black; padding: 10px; width: 250px; text-align: center;">
  We hope you enjoyed the ride.
</p>
```

Примечание: Обратите внимание на то, как версии свойств JavaScript стилей CSS пишутся в нижнем регистре верблюжьего стиля (lower camel case), в то время как версии свойств стилей CSS используют дефисы (например, backgroundColor и background-color). Убедитесь, что вы не перепутали их, иначе это не сработает.

Существует ещё один распространённый способ динамического управления стилями вашего документа, который мы рассмотрим сейчас.

Удалите предыдущие пять строк, добавленных в JavaScript.

Добавьте в свой HTML-код следующее: <head>:

<style>
.highlight {
  color: white;
  background-color: black;
  padding: 10px;
  width: 250px;
  text-align: center;
}
</style>

Теперь мы перейдём к очень полезному методу для общего манипулирования HTML - Element.setAttribute() - это принимает два аргумента, атрибут, который вы хотите установить для элемента, и значение, которое вы хотите для его установки. В этом случае мы укажем имя класса выделения в нашем абзаце:
js
```
para.setAttribute("class", "highlight");
```
Обновите свою страницу, и вы не увидите изменений - CSS по-прежнему применяется к абзацу, но на этот раз, предоставив ему класс, который выбран нашим правилом CSS, а не как встроенные стили CSS.

Какой метод вы выбираете, зависит от вас; оба имеют свои преимущества и недостатки. Первый метод принимает меньше настроек и хорош для простого использования, тогда как второй метод более пурист (без смешивания CSS и JavaScript, без встроенных стилей, которые рассматриваются как плохая практика). Когда вы начнёте создавать более крупные приложения, вы, вероятно, начнёте использовать второй метод больше, но это действительно зависит от вас.

На данный момент мы не сделали ничего полезного! Нет смысла использовать JavaScript для создания статического контента - вы можете просто записать его в свой HTML и не использовать JavaScript. Это сложнее, чем HTML, и для создания вашего контента с помощью JavaScript также есть другие связанные с ним проблемы (например, не читаемые поисковыми системами).

В следующих параграфах мы рассмотрим ещё несколько практических применений DOM API.

Примечание: Вы можете найти наш пример finished version of the dom-example.html на GitHub (см. также live).

Активное обучение: Получение полезной информации из объекта Window

До сих пор мы действительно смотрели на использование функций Node и Document для управления документами, но нет причин, по которым вы не можете получить данные из других источников и использовать его в пользовательском интерфейсе. Вспомните нашу простую демонстрацию maps-example.html из последней статьи - там мы извлекли некоторые данные о местоположении и использовали её для отображения карты вашей области. Вам просто нужно убедиться, что ваши данные в правильном формате; JavaScript упрощает работу, чем многие другие языки, будучи слабо типизированным - например, числа автоматически преобразуются в строки, когда вы хотите распечатать их на экране.

В этом примере мы решим общую проблему: убедитесь, что ваше приложение имеет размер как окно, в котором он просматривается, независимо от его размера. Это часто полезно в таких ситуациях, как игры, где вы хотите использовать как можно большую площадь экрана, чтобы играть в игру.

Для начала создайте локальную копию наших демо-файлов window-resize-example.html и bgtile.png. Откройте его и посмотрите - вы увидите, что у нас есть элемент <div>, который покрывает небольшую часть экрана, на который нанесена фоновая плитка. Мы будем использовать это, чтобы представить нашу область пользовательского интерфейса приложения.

Прежде всего, давайте возьмём ссылку на div, а затем возьмём ширину и высоту окна просмотра (внутреннее окно, где отображается ваш документ) и сохраните их в переменных - эти два значения удобно содержатся в Window.innerWidth и Window.innerHeight. Добавьте следующие строки внутри существующего элемента <script>:
js
```
let div = document.querySelector("div");
let WIDTH = window.innerWidth;
let HEIGHT = window.innerHeight;
```
Затем мы динамически изменяем ширину и высоту div, равную ширине окна просмотра. Добавьте следующие две строки ниже своих первых:
js
```
div.style.width = WIDTH + "px";
div.style.height = HEIGHT + "px";
```
Сохраните и попробуйте обновить браузер - теперь вы должны увидеть, что div становится таким же большим, как ваш видовой экран, независимо от того, какой размер экрана вы используете. Если теперь вы попытаетесь изменить размер окна, чтобы увеличить его, вы увидите, что div остаётся одного размера - мы устанавливаем его только один раз.
Как насчёт того, чтобы мы использовали событие, чтобы размер div изменялся при изменении размера окна? Объект Window имеет событие, имеющееся на нем с именем resize, которое запускается каждый раз при изменении размера окна - давайте обратимся к нему через обработчик событий Window.onresize и повторяйте наш размерный код каждый раз, когда он изменяется. Добавьте нижеследующую часть кода:
js
```
window.onresize = function () {
  WIDTH = window.innerWidth;
  HEIGHT = window.innerHeight;
  div.style.width = WIDTH + "px";
  div.style.height = HEIGHT + "px";
};
```

Примечание: Если у вас возникла проблема, посмотрите на наш законченный пример изменения размера окна (см. также live).

Активное обучение: динамический список покупок

Чтобы завершить статью, мы хотели бы задать вам небольшой вызов - мы хотим сделать простой пример списка покупок, который позволяет динамически добавлять элементы в список с помощью ввода формы и кнопки. Когда вы добавляете элемент на вход и нажимаете кнопку:

Элемент должен появиться в списке.
Каждому элементу должна быть предоставлена кнопка, которую можно нажать, чтобы удалить этот элемент из списка.
Вход должен быть опустошён и сфокусирован, чтобы вы могли ввести другой элемент.

Готовое демо будет выглядеть примерно так:

Чтобы завершить упражнение, выполните следующие действия и убедитесь, что список ведёт себя так, как описано выше.

Для начала загрузите копию нашего начального файла shopping-list.html и скопируйте его где-нибудь. Вы увидите, что у него есть минимальный CSS, список с меткой, ввод и кнопка, пустой список и элемент <script>. Вы будете делать все свои дополнения внутри скрипта.
Создайте три переменные, содержащие ссылки на список (<ul>, <input> и <button> элементы.
Создайте function, которая будет запускаться в ответ на нажатие кнопки.
Внутри тела функции начните с сохранения текущего значения (value) входного элемента в переменной.
Затем очистите элемент ввода, установив его значение в пустую строку — ''.
Создайте три новых элемента - элемент списка (<li>), <span> и <button> и сохраните их в переменных.
Добавьте диапазон и кнопку в качестве дочерних элементов списка.
Установите текстовое содержимое диапазона на значение входного элемента, которое вы сохранили ранее, и текстовое содержимое кнопки «Удалить».
Добавить элемент списка в качестве дочернего списка.
Прикрепите обработчик события к кнопке удаления, чтобы при щелчке удалял весь элемент списка, внутри которого он находится.
Наконец, используйте метод focus(), чтобы сфокусировать входной элемент, готовый для входа в следующий элемент списка покупок.

Примечание: Если у вас возникла действительно сложная проблема, взгляните на наши примеры finished shopping list (see it running live also.)

Краткая информация

Мы закончили изучение документа и манипулирования DOM. На этом этапе вы должны понимать, что важная часть веб-браузера связана с управлением документами и другими аспектами веб-интерфейса пользователя. Самое главное, вы должны понять, что такое Document Object Model, и как манипулировать им для создания полезных функций.

Дополнительная информация

Есть много возможностей, которые можно использовать для управления вашими документами. Ознакомьтесь с некоторыми нашими рекомендациями и узнайте, что вы можете обнаружить:

Document
Window
Node
HTMLElement, HTMLInputElement, HTMLImageElement, etc.

(Полный список веб-индексов API, задокументированных MDN: Web API index)