重新認識 JavaScript: Day 11 前端工程師的主戰場：瀏覽器裡的 JavaScript

2018 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 11

Modern Web

重新認識 JavaScript系列第 11 篇

2018鐵人賽 javascript

Kuro Hsu

2017-12-14 18:57:06

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讓我們再次重新認識 JavaScript！

花了好幾天的時間，「重新認識 JavaScript: JS 基礎篇」終於告一段落了。
如果讀者跟著我一路看到這裡，相信各位對 JavaScript 這門程式語言已經有了基本的理解。

從今天開始，我們要進入「前端工程師的主戰場：瀏覽器裡的 JavaScript」的部分囉。

我說那個網頁呢？談 JavaScript 與網頁前端的關係

在許多的網頁前端教學或是文章書籍當中，你可能常常聽到這樣的說法：「HTML、CSS 與 JavaScript 是網頁前端三大要素」

HTML 負責資料與結構
CSS 負責樣式與呈現
JavaScript 負責行為與互動

這樣的說法基本上沒有錯。

那麼，如果你跟我當年學 JavaScript 也有一樣的疑問：變數、型別、物件、迴圈、流程控制、函式... 表面上看似基礎都學會了，但...

「我還是不知道怎麼透過 JavaScript 在網頁上輸出 "Hello World!" 啊！」

那麼相信看完今天的分享，我保證你一定可以透過 JavaScript 在網頁上輸出 "Hello World!" (咦)

瀏覽器裡的 JavaScript

嚴格來說，JavaScript (或者說 ECMAScript 標準) 並沒有提供網頁的操作方法。

事實上，前端開發者在網頁的操作方法都是由 JavaScript 的執行平台，也就是「瀏覽器」提供的。這些操作方法基本上會分別由這兩種物件所擁有：「BOM」與「DOM」。

所以廣泛來說，在瀏覽器上的 JavaScript 實際上包含了：

JavaScript 核心 (以 ECMAScript 標準為基礎)
BOM (Browser Object Model，瀏覽器物件模型)
DOM (Document Object Model，文件物件模型)

以上這三個部分。

由於「BOM」與「DOM」是由瀏覽器執行環境所提供。
換句話說，在 node 環境下的 JavaScript 就不會有這兩個部分。

前端開發者就是透過 JavaScript 去呼叫 BOM 與 DOM 提供的 API，進一步透過它們去控制瀏覽器的行為與網頁的內容。

那麼接下來我們就來介紹「BOM」與「DOM」。

BOM 是什麼?

BOM (Browser Object Model，瀏覽器物件模型)，是瀏覽器所有功能的核心，與網頁的內容無關。

在早期沒有制定標準規範的時候，各家瀏覽器廠商幾乎各自在自家瀏覽器上實作功能，非常混亂。直到最近幾年， W3C 把各家瀏覽器都有實作的部分，以及確定已經(或未來會) 加入的功能，統一集合起來納入了 HTML5 的標準中，這也就是我們現在看到的 BOM API 的實作。

BOM 也有人非正式地稱它為「Level 0 DOM」。因為它在 DOM level 1 標準前就已存在，而不是真的有文件去規範這些，所以「Level 0 DOM」與「BOM」兩者實際上指的是同一個東西。

BOM 的核心 `window` 物件

BOM 的核心是 window 物件。

而 window 物件提供的屬性主要為 document、location、navigator、screen、history 以及 frames。

在瀏覽器裡的 window 物件扮演著兩種角色：

ECMAScript 標準裡的「全域物件」 (Global Object)
JavaScript 用來與瀏覽器溝通的窗口

全域物件的部分我們之前已經談過，凡是在「全域作用範圍」內宣告的變數、物件、函式等，都會自動變成「全域物件」的屬性。通常這樣的變數，我們會稱它們叫做「全域變數」，可以透過 window.xxx 的方式取得它們。

var a = 10;
console.log( window.a );    // 10

除此之外，在「全域作用範圍」宣告的全域變數還有一個特性，就是無法使用 delete 關鍵字來移除：

var a = 10;
console.log( window.a );    // 10

delete window.a;            // false
console.log( window.a );    // 10

但若是直接透過指定 window 物件的屬性則可以：

window.a = 10;
console.log( window.a );    // 10

delete window.a;            // true
console.log( window.a );    // undefined

現在我們已經知道了「全域物件」是怎麼回事了，那麼 window 物件扮演的另一個角色，「用來與瀏覽器溝通的窗口」又是什麼意思呢？

瀏覽器內建的對話框

先來個最常見的例子： alert() 「警告對話框」：

(alert on Chrome)

我想不管是不是剛接觸 JavaScript 的朋友，對 alert 應該都不陌生，alert 的完整語法其實是這樣：

window.alert(message);

如同我們所熟知的全域變數一樣，window 物件下的成員，window 是可以省略不打的。

一行程式碼就可以生成一個對話框，很神奇吧？
而這就是瀏覽器環境的 BOM 提供給 JavaScript 控制的功能之一。

類似的對話框還有用來提供「確定/取消」的 window.confirm() window.confirm ，以及開放式問答的 window.prompt() window.prompt 對話框。

當然 BOM 提供的 API 很多，包含開啟/關閉視窗，改變視窗大小，計時器與取得網址等等。這些在之後的文章當中還會再詳細解說。

DOM 是什麼?

DOM (Document Object Model，文件物件模型)，是一個將 HTML 文件以樹狀的結構來表示的模型，而組合起來的樹狀圖，我們稱之為「DOM Tree」。

簡單來說，我們把 HTML 每個節點的關係攤來看，就好像是一棵樹一樣。
假設我們有一個基本的 HTML 如下：

<html>
  <head>
    <title>一個簡單的網頁</title>
  </head>

  <body>
    <h1>這是標題</h1>
    <p>這是一個<i>簡單</i>的網頁</p>
  </body>

</html>

在最根部的地方，就是 document，就是 BOM 圖中 window 下面的那個。

往下可以延伸出一個個的 HTML 標籤，一個節點就是一個標籤，往下又可以再延伸出「文本節點」與「屬性的節點」。

而 DOM API 就是定義了讓 JavaScript 可以存取、改變 HTML 架構、樣式和內容的方法，甚至是對節點綁定的事件。

JavaScript 就是透過 DOM 提供的 API 來對 HTML 做存取與操作。

「DOM」與「BOM」的區別

前面介紹 BOM 時，我們已經知道 DOM 的 document 其實也是 window 物件的子物件之一。

而「DOM」與「BOM」最大的區別在於：

BOM: JavaScript 與「瀏覽器」溝通的窗口，不涉及網頁內容。
DOM: JavaScript 用來控制「網頁」的節點與內容的標準。

「BOM」完全依賴於瀏覽器廠商實作本身無標準規範，而「DOM」有著 W3C 所制定的標準來規範。

想要透過 DOM API 取得節點，透過 JavaScript 可以這樣寫：

// 根據傳入的值，找到 DOM 中 id 為 'xxx' 的元素。
document.getElementById('xxx');

// 針對給定的 tag 名稱，回傳所有符合條件的 NodeList 物件 [註1]
document.getElementsByTagName('xxx');

// 針對給定的 class 名稱，回傳所有符合條件的 NodeList 物件。
document.getElementsByClassName('xxx');

// 針對給定的 Selector 條件，回傳第一個 或 所有符合條件的 NodeList。
document.querySelector('xxx');
document.querySelectorAll('xxx');

而透過 DOM API 選取出來的節點，我們可以透過操作 textContent 屬性來變更它的文字。

假設有一個 HTML 節點：

<h1 id="greet"></h1>

再來我們就可以先透過 document.querySelector() 方法來取得節點，然後修改 textContent 屬性：

<script>
  document.querySelector('#greet').textContent = 'Hello World!'
</script>

JS Bin on jsbin.com

看到這裡，恭喜你已經可以透過 JavaScript 在網頁上輸出 "Hello World!" 囉！

在後續的內容中，我們會繼續來介紹各種操作網頁的 DOM/BOM API。
畢竟對前端工程師來說，搞懂怎麼與瀏覽器打交道、怎麼操作網頁內容，就是做好 WebUI 最重要的基礎。

[註1]: NodeList 物件是節點的集合，可藉由 Node.childNodes 屬性或 document.querySelectorAll() 等方法取得。 NodeList 雖然有著與陣列相似的特性，但不是陣列，所以也不會有陣列相關的 method 可以使用 (如 map、filter 等)。