Web 前端知識體系精簡

Web前端技術由html、css和javascript三大部分構成，是一個龐大而復雜的技術體系，其復雜程度不低于任何一門后端語言。而我們在學習它的時候往往是先從某一個點切入，然后不斷地接觸和學習新的知識點，因此對于初學者很難理清楚整個體系的脈絡結構。本文將對Web前端知識體系進行簡單的梳理，對應的每個知識點點到為止，不作詳細介紹。目的是幫助大家審查自己的知識結構是否完善，如有遺漏或不正確的地方，希望共勉。

JAVASCRIPT 篇

0、基礎語法

Javascript基礎語法包括：變量定義、數(shù)據(jù)類型、循環(huán)、選擇、內(nèi)置對象等。

數(shù)據(jù)類型有string,number,boolean,null,undefined,object等。其中，string,number和boolean是基礎類型,null和undefined是JS中的兩個特殊類型,object是引用類型。

Javascript可以通過typeof來判斷基礎數(shù)據(jù)類型，但不能夠準確判斷引用類型, 因此需要用到另外一個方法，那就是Object的toString,關于數(shù)據(jù)類型及其判斷可以參考以下博客：數(shù)據(jù)類型詳解和判斷JS數(shù)據(jù)類型的四種方法

JS常用的內(nèi)置對象有Date、Array、JSON,RegExp等。 一般來講，Date和Array用的最頻繁，JSON可以對對象和數(shù)組進行序列化和反序列化，還有一個作用就是實現(xiàn)對象的深拷貝。

RegExp即正則表達式，是處理字符串的利器。 關于數(shù)據(jù)類型和正則表達式的介紹可以參考博客：ES5對數(shù)組增強的9個API和 JS正則表達式精簡

1、函數(shù)原型鏈

Javascript雖然沒有繼承概念，但Javascript在函數(shù)Function對象中建立了原型對象prototype，并以Function對象為主線，從上至下，在內(nèi)部構建了一條原型鏈。

簡單來說就是建立了變量查找機制，當訪問一個對象的屬性時，先查找對象本身是否存在，如果不存在就去該對象所在的原型連上去找，直到Object對象為止，如果都沒有找到該屬性才會返回undefined。

因此我們經(jīng)常會利用函數(shù)的原型機制來實現(xiàn)JS繼承。關于函數(shù)原型鏈可參考博客：JS原型對象和原型鏈

2、函數(shù)作用域

函數(shù)作用域就是變量在聲明它們的函數(shù)體以及這個函數(shù)體嵌套的任意函數(shù)體內(nèi)都是有定義的。在JS中沒有會塊級作用域，只有函數(shù)作用域，因此JS中還存在著另外一種怪異現(xiàn)象，那就是變量提升。關于作用域的介紹請參考博客：函數(shù)的作用域和作用域鏈

3、函數(shù)指針 this

this 存在于函數(shù)中，它指向的是該函數(shù)在運行時被調(diào)用的那個對象。在實際項目中，遇到this的坑比較多，因此需要對this作深入的理解。

Function對象還提供了call、apply和bind等方法來改變函數(shù)的this指向，其中call和apply主動執(zhí)行函數(shù)，bind一般在事件回調(diào)中使用，而call和apply的區(qū)別只是參數(shù)的傳遞方式不同。關于call,apply和bind的用戶請參考博客：詳解JS的call,apply和bind

4、構造函數(shù) new

JS中的函數(shù)即可以是構造函數(shù)又可以當作普通函數(shù)來調(diào)用，當使用new來創(chuàng)建對象時，對應的函數(shù)就是構造函數(shù)，通過對象來調(diào)用時就是普通函數(shù)。

普通函數(shù)的創(chuàng)建有：顯式聲明、匿名定義、new Function() 等三種方式。

當通過new來創(chuàng)建一個新對象時，JS底層將新對象的原型鏈指向了構造函數(shù)的原型對象，于是就在新對象和函數(shù)對象之間建立了一條原型鏈，通過新對象可以訪問到函數(shù)對象原型prototype中的方法和屬性。new的詳細介紹請參考博客：理解JS中的new運算符

5、閉包

閉包其實是一個主動執(zhí)行的代碼塊，這個代碼塊的特殊之處是可以永久保存局部變量，但又不污染全局變量，可以形成一個獨立的執(zhí)行過程，因此我們經(jīng)常用閉包來定義組件。關于閉包的介紹請參考：干貨分享：讓你分分鐘學會JS閉包

6、單線程和異步隊列

setTimeout和setInterval是JS內(nèi)置的兩個定時器，使用很簡單，但這兩個方法背后的原理卻不簡單。

我們知道，JS是單線程語言，在瀏覽器中，當JS代碼被加載時，瀏覽器會為其分配一個主線程來執(zhí)行任務(函數(shù))，主線程會形成一個全局執(zhí)行環(huán)境，執(zhí)行環(huán)境采用棧的方式將待執(zhí)行任務按順序依次來執(zhí)行。

但在瀏覽器中有一些任務是非常耗時的，比如http請求、定時器、事件回調(diào)等，為了保證其他任務的執(zhí)行效率不被影響，JS在執(zhí)行環(huán)境中維護了一個異步隊列(也叫工作線程)，并將這些任務放入隊列中進行等待，這些任務的執(zhí)行時機并不確定，只有當主線程的任務執(zhí)行完成以后，才會去檢查異步隊列中的任務是否需要開始執(zhí)行。這就是為什么setTimeout(fn,0) 始終要等到最后執(zhí)行的原因。關于單線程和異步隊列問題請參考：setTimeout（0）

7、異步通訊 Ajax技術

Ajax是瀏覽器專門用來和服務器進行交互的異步通訊技術，其核心對象是XMLHttpRequest,通過該對象可以創(chuàng)建一個Ajax請求。為了防止XSS攻擊，瀏覽器對Ajax做了限制，不允許Ajax跨域請求服務器,就是只能訪問當前域名下的url。

當然，如果確信你的站點不存在跨域的風險，可以在服務端主動開啟跨域請求。 也可以直接通過CORS或JSONP來實現(xiàn)。

JSONP是利用腳本(script)跨域能力來模擬Ajax請求。

CORS是一個W3C標準，全稱是”跨域資源共享”（Cross-origin resource sharing）。它允許瀏覽器向跨源服務器，發(fā)出XMLHttpRequest請求，從而克服了AJAX只能同源使用的限制。 關于CORS的介紹請參考：跨域資源共享 CORS 詳解

8、DOM對象 document

document對象里保存著整個web頁面dom結構，在頁面上所有的元素最終都會映射為一個dom對象。 document也提供了很多api來查找特定的dom對象，比如getElementById,querySelector等等。

9、事件系統(tǒng) Event

事件是用戶與頁面交互的基礎，到目前為止，DOM事件從PC端的 鼠標事件(mouse) 發(fā)展到移動端的 觸摸事件(touch) 和 手勢事件(guesture)

由于DOM結構可能會多層嵌套，因此也衍生出了兩種事件流：事件捕獲和事件冒泡，后者最常用。利用事件冒泡機制可以實現(xiàn)很多功能，比如頁面點擊統(tǒng)計。關于兩種事件流的介紹請參考：事件冒泡和捕獲

除此之外，在頁面初始化、滾動、隱藏、返回等操作時分別內(nèi)置了onload/onDOMContentLoaded、onscroll、onvisibility和onhashchange等事件，如果想要捕獲這些事件，需要通過addEventLisener/attachEvent來進行綁定。

10、全局對象 window

在JS中，當一段JS代碼在瀏覽器中被加載執(zhí)行，JS引擎會在內(nèi)存中構建一個全局執(zhí)行環(huán)境，執(zhí)行環(huán)境的作用是保證所有的函數(shù)能按照正確的順序被執(zhí)行，而window對象則是這個執(zhí)行環(huán)境中的一個全局對象，window對象中內(nèi)置了很多操作api和對象，document對象就是其中一個。關于JS執(zhí)行環(huán)境的介紹請參考博客：深入理解JS執(zhí)行細節(jié)

CSS 篇

css是用來對html進行修飾的一門語言。

1、選擇器

css的選擇器有很多種，常用的有類選擇器、標簽選擇器、ID選擇器、后代選擇器、群組選擇器、偽類選擇器(before/after)、兄弟選擇器(+~)、屬性選擇器等等。

2、定位

定位一般有相對定位(relative)、絕對定位(absolute)、固定定位(fixed)，relative和absolute在移動端用的最多，fixed 在移動端有兼容性問題，因此不推薦使用，在移動端替代fixed的方案是 absolute+內(nèi)部滾動。

3、浮動

設置float為left或right，就能使該元素脫離文檔流，向左或向右浮動。一般在做宮格模式布局時會用到，如果子元素全部設置為浮動，則父元素是塌陷的，這時就需要清除浮動，清除浮動的方法也很多，常用的方法是在元素末尾加空元素設置clear:both, 更高級一點的就給父容器設置before/after來模擬一個空元素，還可以直接設置overflow:auto/hidden。除過浮動可以實現(xiàn)宮格模式，行內(nèi)盒子(inline-block)和table也可以。

4、盒子模型

盒子模型是css最重要的一個概念，也是css布局的基石。 常見的盒子模型有塊級盒子(block)和行內(nèi)盒子(inline-block)，盒子最關鍵的幾個屬性包括margin、border、padding和content,這幾個元素可以設置盒子和盒子之間的關系以及盒子和內(nèi)容之間的關系。還有一個問題是計算盒子的大小，需要注意的是，box-sizing屬性的設置會影響盒子的width和height。只有普通文檔流中塊框的垂直外邊距才會發(fā)生外邊距合并。行內(nèi)框、浮動框或絕對定位之間的外邊距不會合并。

5、Flex布局

Flex布局的容器是一個伸縮容器，首先容器本身會更具容器中的元素動態(tài)設置自身大?。蝗缓螽擣lex容器被應用一個大小時（width和height），將會自動調(diào)整容器中的元素適應新大小。Flex容器也可以設置伸縮比例和固定寬度，還可以設置容器中元素的排列方向（橫向和縱向）和是否支持元素的自動換行。有了這個神器，做頁面布局的可以方便很多了。注意，設為Flex布局以后，子元素的float、clear和vertical-align屬性將失效。

6、transition(過渡) 和 transform(旋轉)

應用transform可以對元素進行平移(translate)、旋轉(rotate)、放大縮小(scale)、傾斜(skew)等處理，而transition使css屬性值(包括transform)在一段時間內(nèi)平滑的過渡。使用transition和transform就可以實現(xiàn)頁面的滑動切換效果。

7、動畫 Animation

Animation首先需要設置一個動畫函數(shù)，然后以這個動畫的方式來改變元素的css屬性之的變化，動畫可以被設置為永久循環(huán)演示。 和transition相比，animation設置動畫效果更靈活更豐富，二者還有一個區(qū)別是：transition只能通過主動改變元素的css值才能觸發(fā)動畫效果，而animation一旦被應用，就開始執(zhí)行動畫。

8、Sprite圖

對于大型站點，為了減少http請求的次數(shù)，一般會將常用的小圖標排到一個大圖中，頁面加載時只需請求一次網(wǎng)絡， 然后在css中通過設置background-position來控制顯示所需要的小圖標。

9、字體圖標 iconfont

所謂字體圖標就是將常用的圖標轉化為字體資源存在文件中，通過在CSS中引用該字體文件，然后可以直接通過控制字體的css屬性來設置圖標的樣式。

HTML 篇

1、Web語義化 和 SEO

html 常規(guī)標簽有html,head,body,div,span,table,ul,ol,dl,p,b,h1~h6,strong,form,input,img,em,i 等等，另外html5 還新增了很多語義化的標簽，比如header,acticle,aside,section,footer,audio,radio 等等。

Web語義化是指使用語義恰當?shù)臉撕?，使頁面有良好的結構，頁面元素有含義，能夠讓人和搜索引擎都容易理解。

SEO是指在了解搜索引擎自然排名機制的基礎之上，對網(wǎng)站進行內(nèi)部及外部的調(diào)整優(yōu)化，改進網(wǎng)站在搜索引擎中關鍵詞的自然排名，獲得更多的展現(xiàn)量，吸引更多目標客戶點擊訪問網(wǎng)站，從而達到互聯(lián)網(wǎng)營銷及品牌建設的目標。

搜索引擎通過爬蟲技術獲取的頁面就是由一堆html標簽組成的代碼,，人可以通過可視化的方式來判斷頁面上哪些內(nèi)容是重點，而機器做不到。 但搜索引擎會根據(jù)標簽的含義來判斷內(nèi)容的權重，因此，在合適的位置使用恰當?shù)臉撕?，使整個頁面的語義明確，結構清晰，搜索引擎才能正確識別頁面中的重要內(nèi)容，并予以較高的權值。比如h1~h6這幾個標簽在SEO中的權值非常高，用它們作頁面的標題就是一個簡單的SEO優(yōu)化。

2、頁面渲染機制

頁面渲染就是瀏覽器的渲染引擎將html代碼根據(jù)CSS定義的規(guī)則顯示在瀏覽器窗口中的過程。大致工作原理如下：

• 用戶輸入網(wǎng)址，瀏覽器向服務器發(fā)出請求，服務器返回html文件；
• 渲染引擎開始載入html代碼，并將HTML中的標簽轉化為DOM節(jié)點，生成DOM樹；
• 如果中引用了外部css文件，則發(fā)出css文件請求，服務器返回該文件；
• 如果中引用了外部js文件，則發(fā)出js文件請求，服務器返回該文件后開始運行；
• 渲染引擎繼續(xù)載入html中的部分的代碼，并開始解析前面返回的css文件，然后根據(jù)css選擇器計算出節(jié)點的樣式，創(chuàng)建渲染樹；
• 從根節(jié)點遞歸調(diào)用，計算每一個元素的大小、位置等，給每個節(jié)點所應該出現(xiàn)在屏幕上的精確坐標；
• 如果body中的引用了圖片資源，則立即向服務器發(fā)出請求，此時渲染引擎不會等待圖片下載完畢，而是繼續(xù)渲染后面的代碼；
• 服務器返回圖片文件，由于圖片占用了一定面積，影響了后面段落的排版，因此引擎需要回過頭來重新渲染這部分代碼；
• 如果此時js腳本中運行了style.display=”none”, 布局被改變，引擎也需要重新渲染這部分代碼；
• 直到為止，頁面渲染完畢。

3、重繪和回流

當渲染樹中的一部分(或全部)因為元素的規(guī)模尺寸，布局，隱藏等改變而需要重新構建。這就稱為回流。比如上面的img文件加載完成后就會引起回流，每個頁面至少需要一次回流，就是在頁面第一次加載的時候。

當渲染樹中的一些元素需要更新屬性，而這些屬性只是影響元素的外觀，風格，而不會影響布局的，比如background-color。則就叫稱為重繪。

從上面可以看出，回流必將引起重繪，而重繪不一定會引起回流。

會引起重繪和回流的操作

• 添加、刪除元素(回流+重繪)
• 隱藏元素，display:none(回流+重繪)，visibility:hidden(只重繪，不回流)
• 移動元素，比如改變top,left,transform的值，或者移動元素到另外一個父元素中。(重繪+回流)
• 對style的操作(對不同的屬性操作，影響不一樣)
• 還有一種是用戶的操作，比如改變?yōu)g覽器大小，改變?yōu)g覽器的字體大小等(回流+重繪)

4、本地存儲

本地存儲最原始的方式就是 cookie,cookie 是存放在本地瀏覽器的一段文本，數(shù)據(jù)以鍵值對的形式保存，可以設置過期時間。 但是 cookie 不適合大量數(shù)據(jù)的存儲，因為每請求一次頁面，cookie 都會發(fā)送給服務器，這使得 cookie 速度很慢而且效率也不高。因此cookie的大小被限制為4k左右(不同瀏覽器可能不同,分HOST)，如下所示：

• Firefox和Safari允許cookie多達4097個字節(jié)，包括名（name）、值（value）和等號。
• Opera允許cookie多達4096個字節(jié)，包括：名（name）、值（value）和等號。
• Internet Explorer允許cookie多達4095個字節(jié)，包括：名（name）、值（value）和等號。

在所有瀏覽器中，任何cookie大小超過限制都被忽略，且永遠不會被設置。

html5提供了兩種在客戶端存儲數(shù)據(jù)的新方法：localStorage 和 sessionStorage, 它們都是以key/value 的形式來存儲數(shù)據(jù)，前者是永久存儲，后者的存儲期限僅限于瀏覽器會話(session),即當瀏覽器窗口關閉后，sessionStorage中的數(shù)據(jù)被清除。

localStorage的存儲空間大約5M左右(不同瀏覽器可能不同，分 HOST)，這個相當于一個5M大小的前端頁面的數(shù)據(jù)庫，相比于cookie可以節(jié)約帶寬，但localStorage在瀏覽器隱私模式下是不可讀取的，當存儲數(shù)據(jù)超過了localStorage的存儲空間后會拋出異常。

此外，H5還提供了逆天的websql和indexedDB,允許前端以關系型數(shù)據(jù)庫的方式來存儲本地數(shù)據(jù)，相對來說，這個功能目前應用的場景比較少，此處不作介紹。

5、瀏覽器緩存機制

瀏覽器緩存機制是指通過 HTTP 協(xié)議頭里的 Cache-Control（或 Expires）和 Last-Modified（或 Etag）等字段來控制文件緩存的機制。

Cache-Control 用于控制文件在本地緩存有效時長。最常見的，比如服務器回包：Cache-Control:max-age=600 表示文件在本地應該緩存，且有效時長是600秒（從發(fā)出請求算起）。在接下來600秒內(nèi)，如果有請求這個資源，瀏覽器不會發(fā)出 HTTP 請求，而是直接使用本地緩存的文件。

Last-Modified 是標識文件在服務器上的最新更新時間。下次請求時，如果文件緩存過期，瀏覽器通過 If-Modified-Since 字段帶上這個時間，發(fā)送給服務器，由服務器比較時間戳來判斷文件是否有修改。如果沒有修改，服務器返回304告訴瀏覽器繼續(xù)使用緩存；如果有修改，則返回200，同時返回最新的文件。

Cache-Control 通常與 Last-Modified 一起使用。一個用于控制緩存有效時間，一個在緩存失效后，向服務查詢是否有更新。

Cache-Control 還有一個同功能的字段：Expires。Expires 的值一個絕對的時間點，如：Expires: Thu, 10 Nov 2015 08:45:11 GMT，表示在這個時間點之前，緩存都是有效的。

Expires 是 HTTP1.0 標準中的字段，Cache-Control 是 HTTP1.1 標準中新加的字段，功能一樣，都是控制緩存的有效時間。當這兩個字段同時出現(xiàn)時，Cache-Control 是高優(yōu)化級的。

Etag 也是和 Last-Modified 一樣，對文件進行標識的字段。不同的是，Etag 的取值是一個對文件進行標識的特征字串。在向服務器查詢文件是否有更新時，瀏覽器通過 If-None-Match 字段把特征字串發(fā)送給服務器，由服務器和文件最新特征字串進行匹配，來判斷文件是否有更新。沒有更新回包304，有更新回包200。Etag 和 Last-Modified 可根據(jù)需求使用一個或兩個同時使用。兩個同時使用時，只要滿足基中一個條件，就認為文件沒有更新。

另外有兩種特殊的情況：

• 手動刷新頁面（F5)，瀏覽器會直接認為緩存已經(jīng)過期（可能緩存還沒有過期），在請求中加上字段：Cache-Control:max-age=0，發(fā)包向服務器查詢是否有文件是否有更新。
• 強制刷新頁面（Ctrl+F5)，瀏覽器會直接忽略本地的緩存（有緩存也會認為本地沒有緩存），在請求中加上字段：Cache-Control:no-cache（或 Pragma:no-cache），發(fā)包向服務重新拉取文件。

6、History路由機制

用戶訪問網(wǎng)頁的歷史記錄通常會被保存在一個類似于棧對象中，即history對象，點擊返回就出棧，跳下一頁就入棧。 它提供了一些方法來操作頁面的前進和后退：

• window.history.back() 返回到上一個頁面
• window.history.forward() 進入到下一個頁面
• window.history.go([delta]) 跳轉到指定頁面

HTML5 對History Api 進行了增強，新增了兩個Api和一個事件，分別是pushState、replaceState 和 onpopstate

pushState是往history對象里添加一個新的歷史記錄，即壓棧。

replaceState 是替換history對象中的當前歷史。

當點擊瀏覽器后退按鈕或js調(diào)用history.back都會觸發(fā)onpopstate事件, 與其類似的還有一個事件: onhashchange 。

onhashchange是老API, 瀏覽器支持度高, 本來是用來監(jiān)聽hash變化的, 但可以被利用來做客戶端前進和后退事件的監(jiān)聽，onpopstate是專門用來監(jiān)聽瀏覽器前進后退的, 不僅可以支持hash, 非hash的同源url也支持。

7、HTML5離線緩存

HTML5離線緩存又叫Application Cache，是從瀏覽器的緩存中分出來的一塊緩存區(qū)，如果要在這個緩存中保存數(shù)據(jù)，可以使用一個描述文件（manifest file），列出要下載和緩存的資源。

manifest 文件是簡單的文本文件，它告知瀏覽器被緩存的內(nèi)容（以及不緩存的內(nèi)容）。manifest 文件可分為三個部分：

– CACHE MANIFEST – 在此標題下列出的文件將在首次下載后進行緩存

– NETWORK – 在此標題下列出的文件需要與服務器的連接，且不會被緩存

– FALLBACK – 在此標題下列出的文件規(guī)定當頁面無法訪問時的回退頁面（比如 404 頁面）

離線緩存為應用帶來三個優(yōu)勢：

• 離線瀏覽 – 用戶可在應用離線時使用它們
• 速度 – 已緩存資源加載得更快
• 減少服務器負載 – 瀏覽器將只從服務器下載更新過或更改過的資源。

8、Canvas和SVG

Canvas 通過Javascript 來繪制 2D 圖形。Canvas 是逐像素進行渲染的。在 Canvas 中，一旦圖形被繪制完成，它就不會繼續(xù)得到瀏覽器的關注。如果其位置發(fā)生變化，那么整個場景也需要重新繪制，包括任何或許已被圖形覆蓋的對象。

SVG 是一種使用 XML 描述 2D 圖形的語言。SVG 基于 XML，這意味著 SVG DOM 中的每個元素都是可用的。你可以為某個元素附加 JavaScript 事件處理器。在 SVG 中，每個被繪制的圖形均被視為對象。如果 SVG 對象的屬性發(fā)生變化，那么瀏覽器能夠自動重現(xiàn)圖形。

Canvas和SVG相比，canvas更依賴于分辨率，不支持事件處理器，文本渲染能力弱，比較適合密集型游戲，其中的許多對象會被頻繁繪制，而svg則比較適用于類似谷歌地圖帶有大型渲染區(qū)域的應用程序。

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