神秘的 shadow-dom 浅析，shadow-root

2019-12-09 15:36:56

说到 shadow-dom 可能很多人会很陌生。但是其实我们肯定碰到过，本文主要想简单介绍下 shadow-dom。下面直接进入正文。

shadow-dom 是什么

顾名思义， shadow-dom，直译的话就是 影子dom ？我觉得可以理解为潜藏在黑暗中的 DOM 结构，也就是我们无法直接控制操纵的 DOM 结构。前端同学经常用开发者工具的话，查看 DOM 结构的时候，肯定看到过下面这样的结构：

这里的 #shadow-root 所包含的内容其实就是所谓的 shadow-dom 。

shadow-dom 其实是浏览器的一种能力，它允许在浏览器渲染文档（document）的时候向其中的 Dom 结构中插入一棵 DOM 元素子树，但是特殊的是，这棵子树（shadow-dom）并不在主 DOM 树中。

举个栗子，也是最常见的例子， <video> 标签，我们创建在页面上创建一个空白的 video 标签：

1	`<video` `id='test'></video>`

查看 DOM 结构如下：

虽然我们创建的是一个空标签，但是在这个空标签内部，存在一个 shadow-dom ，点开 shadow-dom 可以看到内有乾坤，大有内容。其实这内部的具体内容，就是 <video> 的具体实现。

shadow-dom 结构示意

再用一幅图总结一下：

document

这个很好理解，就是我们的正常文档 document 。

shadow host

对于一个内部有 shadow-dom 的元素而言，它必然需要一个宿主元素，对于上面的例子而言， <video> 标签，就是 shadow-dom 的宿主元素。

shadow-root

通过 createShadowRoot(下文会提及) 返回的文档片段被称为 shadow-root 。它和它的后代元素，都将对用户隐藏，但是它们是实际存在的，在 chrome 中，我们可以通常审查元素去查看它们的具体 DOM 实现。

在 <video> 中，例如暂停，播放，音量控制，全屏按钮，进度条等都是 shadow-root 的后代。它们工作时会显示在屏幕上，但他们的 DOM 结构对用户是不可见的。

就是上述所说的 <video> 中各子组件的 DOM 的具体实现。

为什么需要 shadow-dom

为什么需要有这种结构呢？

Shadow-dom 是游离在 DOM 树之外的节点树，但是他的创建基于普通 DOM 元素（非 document），并且创建后的 Shadow-dom 节点可以从界面上直观的看到。更重要的是，Shadow-dom 具有良好的密封性。

这是浏览器提供的一种“封装”功能，提供了一种强大的技术去隐藏一些实现细节。什么意思呢？以 w3c 上的一个 <video> 例子为例，我们仅仅是填写了一个空白的标签，再加上 src 属性里填上视频地址，就可以播放视频了：

我们仅仅填写了一行代码，却拥有比这行代码更多的功能，譬如暂停，播放，音量控制，全屏按钮，进度条等等。

这些功能具体的 DOM 实现，其实都在 shadow-dom 中：

浏览器的开发者们意识到作为前端开发者，引用一个 <video> 标签的时候，每次还要写入一大堆 DOM 去控制控件的表现和行为，既不简洁也很困难。所以他们界定了这样一个界限，界定了哪些是你可以访问的，哪些实现细节是访问不到的。

那些不希望我们访问到的细节，则封装在了 shadow-dom 中。然而，浏览器本身却可以随意跨越这个边界。设置这样一个边界之后，浏览器的开发者们就可以在我们看不见的地方使用熟悉的web技术、同样的HTML元素去创建更多的功能，而不是像我们一样要在页面上用div和span来堆砌这些元素。

如何控制 shadow-dom

既然是浏览器开发者有意隐藏起来的 DOM 结构，那么我们是否可以控制内部的 DOM 结构呢？并非完全不可以，还是有一些方法使得我们可以控制 shadow-dom 内的一些表现。

使用伪元素控制 shadow-dom 样式

这里我们要使用到伪元素，通过伪元素，我们可以控制 shadow-dom 中 DOM 结构的样式。

在 chrome 下，查看 shadow-dom 结构（如果无法看到shadow-dom需要手动打开），可以看到每个结点都加上了一个 pesudo 属性：

有了这些属性，我们可以通过伪元素的方式控制他们，譬如在一些场景下 video 标签的控制条不会自动隐藏或自动显示，可以通过伪元素指定默认显隐方式：

如果你在 chrome 浏览器下阅读本文，从上面的 codePen 可以看到，我使用伪元素修改了 video 控件条的底色为粉红色 deeppink。

不幸的是，上面的控制方式只适用于 chrome 浏览器，虽然大部分现代浏览器已经支持 shadow-dom ，但是能够审查 shadow-dom 内部 DOM 元素的只有 chrome 浏览器，其他浏览器仍会把这些细节隐藏。

使用 Javascript 创建一个 shadow-dom 元素

我们也可以通常 Javascript 创建 shadow-dom ，实现各类功能的封装，主要通过：

HTMLElement.prototype.createShadowRoot =

HTMLElement.prototype.createShadowRoot ||

HTMLElement.prototype.webkitCreateShadowRoot ||

function() {};

看看下面这个例子，在chrome内核浏览器下，将创建一个简单的 shadow-dom ，将我们的代码放入一个template 中，再通过 importNode 插入到 shadow-dom 中:

如果你现在在 chrome 内核浏览器下访问本文，那么上述的 codePen 中你应该可以看到 createShadowDomByJs 这一行文字，打开审查元素，会看到 <p> 结构是隐藏在 shadow-dom 中的。

shadow-dom 兼容性

shadow-dom 的未来

本文是非常基本的一些关于 shadow-dom 的概念，只是它的冰山一角，没有十分深入的去研究。

现行的组件都是开放式的，即最终生成的 HTML DOM 结构难以与组件外部的 DOM 进行有效结构区分，样式容易互相混淆。Shadow-dom 的 封装隐藏性为我们提供了解决这些问题的方法。在 Web 组件化的规范中也可以看到 Shadow-dom 的身影，使用具有良好密封性的 Shadow-dom 开发下一代 Web 组件将会是一种趋势。