JavaScript中DOM的更新并非由JS引擎直接完成，而是通过JS引擎向独立的DOM引擎发送指令。DOM Living Standard定义了JS与DOM引擎交互的API，确保了跨浏览器行为的一致性。诸如previousElementSibling等DOM属性在JS中表现为getter，每次访问时会动态查询DOM引擎获取最新状态，而非存储静态副本。这种分离设计确保了JS始终操作的是实时、准确的DOM视图。
JavaScript引擎与DOM引擎的协作
许多开发者可能认为，当javascript代码调用document.removechild()或element.appendchild()等方法时，javascript引擎本身会直接修改内存中的dom树结构。然而，事实并非如此。在大多数现代浏览器中，javascript引擎（例如v8、spidermonkey）与dom引擎是相对独立的两个组件。
JavaScript引擎的主要职责是执行ECMAScript代码，而DOM引擎则负责解析HTML、构建和维护DOM树、处理CSS样式以及进行页面布局和渲染。当JavaScript代码需要操作DOM时，JS引擎会通过一套预定义的API向DOM引擎发送指令。这套API由WHATWG的DOM Living Standard规范定义，它确保了不同浏览器对同一DOM操作的实现行为是一致的。
这种分离设计有几个显著优点：
- 职责分离： 各自专注于核心任务，提高效率和稳定性。
- 跨语言交互： 允许JS与其他可能操作DOM的语言（如C++）进行协调。
- 安全性： 限制JS直接访问底层内存，增加沙箱安全性。
DOM属性的动态性：Getters机制
理解DOM更新的关键在于认识到，JavaScript中暴露的许多DOM属性（如previousElementSibling, nextElementSibling, children等）并非简单的静态值，而是通过“getter”机制实现的。这意味着，当你访问这些属性时，JavaScript引擎并不会直接从一个预存的副本中读取数据，而是会触发一个内部函数调用，该函数会向DOM引擎查询当前DOM树的最新状态，然后将查询结果转换成JavaScript可用的值并返回。
考虑以下JavaScript代码片段：
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const parent = document.querySelector('#parent'); const [div1, div2, div3] = parent.children; // 初始状态 console.log(div2.previousElementSibling?.id); // 输出 'div1' // 移除 div2 parent.removeChild(div2); // 再次访问 div3 的 previousElementSibling // 此时，div3 的 previousElementSibling 已经变为 div1 console.log(div3.previousElementSibling?.id); // 输出 'div1' (因为 div2 被移除，div1 成为 div3 的前一个兄弟节点)
在这个例子中，当parent.removeChild(div2)被调用时，JavaScript引擎只是发送了一个“移除子节点”的指令给DOM引擎。DOM引擎接收到指令后，会执行实际的DOM树修改操作。修改完成后，当JavaScript代码再次访问div3.previousElementSibling时，DOM引擎会根据其内部维护的最新DOM树结构，计算出div3的当前前一个兄弟节点是div1，并将这个信息返回给JS引擎。
这种动态查询机制确保了JavaScript始终获取到的是DOM的实时状态，避免了因数据不同步而引发的问题。
标准化与实现细节
WHATWG的DOM Living Standard以及相关的Infra和Web IDIDL规范，详细定义了JavaScript与DOM引擎之间的数据类型转换和行为规范。这意味着，虽然不同浏览器在内部实现DOM引擎时可能采用不同的数据结构和算法，但它们必须遵循相同的外部行为规范。
例如，规范会定义Node.removeChild()方法在被调用时，其参数必须是一个现有的子节点，并且成功移除后，相关的父子关系、兄弟节点关系以及文档顺序都必须按照规范进行更新。至于DOM引擎内部如何高效地更新这些关系（例如，使用链表、树结构或其他优化），则是由浏览器厂商自行决定的实现细节。
因此，对于开发者而言，重要的是理解：
- 行为是标准化的： 无论使用哪种浏览器，DOM操作的外部表现和结果都是一致的。
- 实现是多样化的： 浏览器厂商可以自由选择最优的内部实现方式。
开源项目如jsdom，它是一个纯JavaScript实现的DOM环境，其内部正是通过JavaScript的getter机制来模拟浏览器DOM引擎的行为，这为理解DOM属性的工作原理提供了另一个视角。
示例代码：观察DOM状态变化
下面的代码示例演示了DOM操作如何立即反映在相关属性上，以及如何通过getter机制获取最新状态。
<!DOCTYPE html> <html lang="zh-CN"> <head> <meta charset="UTF-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> <title>DOM更新机制示例</title> <style> .children { padding: 1em; font-family: monospace; margin-bottom: 5px; } #div1 { background: #ef6461; } #div2 { background: #e4b363; } #div3 { background: #e8e9eb; } #div4 { background: #e0dfd5; } </style> </head> <body> <div id="parent"> <div class="children" id="div1">div1</div> <div class="children" id="div2">div2</div> <div class="children" id="div3">div3</div> </div> <button id="removeDiv2">Remove div2</button> <button id="addDiv4">Add div4</button> <button id="reset">Reset</button> <script> const parent = document.querySelector('#parent'); let div1 = document.querySelector('#div1'); // 使用let以便reset后重新获取 let div2 = document.querySelector('#div2'); let div3 = document.querySelector('#div3'); const removeDiv2Btn = document.querySelector('#removeDiv2'); const addDiv4Btn = document.querySelector('#addDiv4'); const resetBtn = document.querySelector('#reset'); const div4 = document.createElement('div'); div4.classList.add('children'); div4.id = 'div4'; div4.textContent = 'div4'; // 辅助函数：记录当前DOM子元素的状态 function logCurrentState() { console.log( [...parent.children].map( child => ({ previous: child.previousElementSibling?.id ?? null, current: child.id, next: child.nextElementSibling?.id ?? null }) ) ); } logCurrentState(); // 初始状态 removeDiv2Btn.addEventListener('click', () => { if (div2 && parent.contains(div2)) { // 确保div2存在且在DOM中 parent.removeChild(div2); } logCurrentState(); }); addDiv4Btn.addEventListener('click', () => { // 确保div4只添加一次，且在div3之前 if (!parent.contains(div4)) { parent.insertBefore(div4, div3); } logCurrentState(); }); resetBtn.addEventListener('click', () => { // 重置DOM到初始状态 parent.innerHTML = ''; // 清空所有子节点 parent.appendChild(div1); parent.appendChild(div2); parent.appendChild(div3); // 重新获取元素引用，因为innerHTML操作可能导致旧引用失效 div1 = document.querySelector('#div1'); div2 = document.querySelector('#div2'); div3 = document.querySelector('#div3'); console.clear(); logCurrentState(); }); </script> </body> </html>
点击按钮并观察控制台输出，你会发现每次DOM结构发生变化后，logCurrentState函数中访问的previousElementSibling和nextElementSibling属性都会立即反映出最新的DOM结构。这正是因为这些属性是通过动态getter机制从DOM引擎中获取实时数据。
总结
JavaScript的DOM更新机制是一个高效且标准化的过程。它通过将JavaScript引擎与独立的DOM引擎解耦，实现了职责分离和高性能。开发者通过调用DOM API向DOM引擎发送指令，而DOM属性的动态性则通过getter机制确保JavaScript始终获取到DOM的最新、最准确的状态。这种设计不仅保证了跨浏览器的行为一致性，也为复杂的Web应用开发提供了坚实的基础。理解这一底层机制，有助于开发者更有效地调试和优化DOM操作，提升应用性能。
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