JS `Shadow DOM` (Web Components) 封装与样式隔离：构建可复用组件

各位观众，掌声欢迎！今天咱们来聊聊一个前端界的小秘密，但威力却很大的东西——Shadow DOM。别看它名字听起来像个忍者，实际上它能帮我们更好地封装组件，隔离样式，让Web Components更加强大。

开场白：为什么我们需要Shadow DOM？

想象一下，你辛辛苦苦写了一个超级炫酷的按钮组件，样式精美，功能强大。但是，当你在网页上使用它的时候，发现按钮的样式被全局样式污染了，或者你定义的样式反过来影响了网页其他元素。这种感觉是不是像吃了一只苍蝇一样恶心？

这都是因为CSS的全局性造成的。所有的CSS样式都会作用于整个页面，很容易产生冲突。为了解决这个问题，Shadow DOM应运而生。

Shadow DOM就像一个“影子世界”，它为你的组件创建了一个独立的DOM树，里面的样式不会泄露出去，外面的样式也进不来。这样，你的组件就可以安心地在自己的小天地里玩耍，不用担心被外界打扰。

Shadow DOM是什么？它能做什么？

Shadow DOM是Web Components的三大基石之一（另外两个是Custom Elements和HTML Templates）。它可以让你创建一个封装的DOM子树，并将其与主文档的DOM树隔离。

简单来说，Shadow DOM就是一个隔离区，里面的元素和样式不会受到外部的影响，反之亦然。

Shadow DOM的核心概念：

概念	解释
Shadow Host	附加Shadow DOM的元素。你可以把它想象成一个容器，Shadow DOM就寄生在这个容器上。
Shadow Tree	Shadow Host内部的DOM树。它是与主文档DOM树隔离的。
Shadow Root	Shadow Tree的根节点。它是你访问Shadow DOM的入口。
Shadow Boundary	Shadow Host和Shadow Tree之间的边界。它阻止了样式和JavaScript的泄露。
Slotted Content	Shadow DOM允许将外部的内容“嵌入”到Shadow Tree中。这就是所谓的“插槽”（Slot）。你可以通过`<slot>`元素来指定内容插入的位置。

创建一个Shadow DOM：两种方式

创建Shadow DOM有两种方式：

JavaScript API:

这是最常见的方式，也是我们推荐的方式。

// 获取要附加Shadow DOM的元素
const host = document.querySelector('#my-element');

// 创建Shadow DOM
const shadowRoot = host.attachShadow({ mode: 'open' }); // 或者 { mode: 'closed' }

// 在Shadow DOM中添加内容
shadowRoot.innerHTML = `
  <style>
    :host {
      display: block;
      border: 1px solid black;
      padding: 10px;
    }
    p {
      color: blue;
    }
  </style>
  <p>Hello from Shadow DOM!</p>
  <slot></slot> <!-- 插槽，用于插入外部内容 -->
`;

// 在主文档中添加内容
host.innerHTML = `This is light DOM content.`;

attachShadow({ mode: 'open' })：创建一个Shadow DOM，mode指定了Shadow DOM的访问模式。
- open：允许通过JavaScript从外部访问Shadow DOM。可以通过host.shadowRoot访问。
- closed：不允许从外部访问Shadow DOM。 host.shadowRoot返回null。一般不推荐使用closed模式，因为它限制了组件的灵活性。
:host：一个CSS伪类，用于选择Shadow Host元素本身。
<slot>：一个占位符，用于插入外部内容。

声明式Shadow DOM (目前是实验性特性):

这是一种新的方式，允许你直接在HTML中声明Shadow DOM。需要注意的是，它目前还是一个实验性特性，可能在不同的浏览器中表现不一致。
```
<my-element>
  <template shadowrootmode="open">
    <style>
      :host {
        display: block;
        border: 1px solid red;
        padding: 10px;
      }
      p {
        color: green;
      }
    </style>
    <p>Hello from Declarative Shadow DOM!</p>
    <slot></slot>
  </template>
  This is light DOM content.
</my-element>
```
- shadowrootmode="open"：声明Shadow DOM的访问模式。
- 这种方式的优点是更加简洁，但缺点是兼容性不好。

Shadow DOM的样式隔离：

Shadow DOM最强大的特性之一就是样式隔离。 Shadow Tree中的样式不会影响到主文档，反之亦然。

Shadow Tree中的样式：
- 只作用于Shadow Tree内部的元素。
- 可以使用:host伪类来选择Shadow Host元素本身。
- 可以使用:host()伪类来根据条件选择Shadow Host元素。
- 可以使用::slotted()伪类来选择插入到<slot>中的元素。
主文档中的样式：
- 不会影响Shadow Tree内部的元素（除非使用了all: revert; 或者 all: initial;，这种不建议使用）。
- 可以影响Shadow Host元素本身。

示例：样式隔离

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Shadow DOM Example</title>
  <style>
    /* 全局样式 */
    p {
      font-size: 20px;
      color: red; /* 这不会影响Shadow DOM中的<p>元素 */
    }

    my-element {
      border: 2px dashed blue; /* 这会影响Shadow Host元素 */
      display: block;
      margin-bottom: 20px;
    }
  </style>
</head>
<body>

  <my-element id="element1">
    This is light DOM content for element1.
  </my-element>

  <my-element id="element2">
    This is light DOM content for element2.
    <span slot="my-slot">This is slotted content.</span>
  </my-element>

  <script>
    class MyElement extends HTMLElement {
      constructor() {
        super();

        const shadowRoot = this.attachShadow({ mode: 'open' });

        shadowRoot.innerHTML = `
          <style>
            :host {
              display: block;
              border: 1px solid black;
              padding: 10px;
            }
            p {
              color: blue; /* Shadow DOM中的<p>元素颜色 */
              font-size: 16px; /* Shadow DOM中的<p>元素字体大小 */
            }
            ::slotted(span) {
              color: green; /* 插入到<slot>中的<span>元素颜色 */
            }
            :host([highlight]) {
              background-color: yellow; /* 当my-element有highlight属性时，背景颜色为黄色 */
            }
          </style>
          <p>Hello from Shadow DOM!</p>
          <slot name="my-slot"></slot> <!-- 具名插槽 -->
          <slot></slot> <!-- 默认插槽 -->
        `;
      }

      connectedCallback() {
        // 模拟动态添加属性
        if (this.id === 'element2') {
          this.setAttribute('highlight', '');
        }
      }
    }

    customElements.define('my-element', MyElement);
  </script>

</body>
</html>

在这个例子中：

全局的p样式不会影响Shadow DOM中的<p>元素。
my-element的全局样式会影响Shadow Host元素。
Shadow DOM中的p样式只作用于Shadow Tree内部的<p>元素。
::slotted(span)样式只作用于插入到<slot>中的<span>元素。
:host([highlight])样式只作用于拥有highlight属性的my-element元素。

Slotted Content：内容分发

Slotted Content允许你将外部的内容“嵌入”到Shadow Tree中。这使得你的组件更加灵活，可以适应不同的使用场景。

默认插槽：

如果没有指定name属性，则为默认插槽。所有没有指定slot属性的外部内容都会插入到默认插槽中。
```
<my-element>
  This is light DOM content for default slot.
</my-element>
```
```
shadowRoot.innerHTML = `
  <slot></slot> 
`;
```

具名插槽：

通过name属性指定插槽的名称。只有指定了slot属性且值与插槽名称相同的外部内容才会插入到该插槽中。

<my-element>
  <span slot="my-slot">This is slotted content for my-slot.</span>
</my-element>

shadowRoot.innerHTML = `
  <slot name="my-slot"></slot> <!-- 具名插槽 -->
`;

事件穿透：

默认情况下，Shadow DOM会阻止事件的穿透。也就是说，如果一个事件在Shadow Tree内部触发，它不会冒泡到主文档中。但是，你可以通过设置composed: true来允许事件穿透。

const shadowRoot = host.attachShadow({ mode: 'open', composed: true });

composed: true：允许事件穿透Shadow Boundary。
composed: false（默认值）：阻止事件穿透Shadow Boundary。

Shadow DOM的优势：

样式隔离： 防止样式冲突，提高代码的可维护性。
封装性： 隐藏内部实现细节，降低组件的复杂度。
可复用性： 创建可重用的组件，提高开发效率。
可移植性： 可以在不同的框架和环境中使用。

Shadow DOM的缺点：

学习曲线： 需要学习新的API和概念。
调试困难： Shadow DOM内部的元素不容易被调试。 Chrome DevTools提供了一些工具来帮助你调试Shadow DOM。
SEO问题： 搜索引擎可能无法正确索引Shadow DOM中的内容。可以使用一些技巧来解决这个问题，比如使用Server-Side Rendering (SSR)。

最佳实践：

尽量使用open模式： 除非有特殊需求，否则建议使用open模式，因为它提供了更大的灵活性。
使用CSS Variables (Custom Properties)： CSS Variables可以让你在Shadow DOM内外共享样式。
使用事件穿透时要谨慎： 只有在必要的时候才允许事件穿透，否则可能会导致意外的副作用。
注意SEO问题： 确保搜索引擎能够正确索引Shadow DOM中的内容。

总结：

Shadow DOM是一个强大的工具，可以帮助你创建更加健壮、可维护和可复用的Web Components。虽然它有一些缺点，但只要你掌握了它的核心概念和最佳实践，就可以充分利用它的优势，构建出色的Web应用程序。

希望今天的讲座对大家有所帮助！谢谢大家！

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