DOM (1)

25 Jul 2024 in Study / Javascript

모던 자바스크립트 Deep Dive: 자바스크립트의 기본 개념과 동작 원리 - 39장 DOM (1)

1. 노드
2. 요소 노드 취득

브라우저의 렌더링 엔진은 HTML 문서를 파싱하여 브라우저가 이해할 수 있는 자료구조인 DOM을 생성한다.

DOM(Document Object Model)은 HTML 문서의 계층적 구조와 정보를 표현하며 이를 제어할 수 있는 API, 즉 프로퍼티와 메서드를 제공하는 트리 자료구조다.

1. 노드

HTML 요소와 노드 객체

HTML요소는 HTML 문서를 구성하는 개별적인 요소를 의미한다.

HTML요소는 렌더링 엔진에 의해 파싱되어 DOM을 구성하는 요소 노드 객체를 반환한다.

HTML 문서는 HTML 요소들의 집합으로 이뤄지며, HTML 요소는 중첩 관계를 갖는다.

노드 객체들로 구성된 트리 자료구조를 DOM이라 한다.

노드 객체의 타입

DOM은 노드 객체의 계층적인 구조로 구성된다.

노드 객체는 종류가 있고 상속 구조를 갖는다. 노드 객체는 총 12개의 종류가 있다.

노드 객체의 상속 구조

DOM을 구성하는 노드 객체는 자신의 구조와 정보를 제어할 수 있는 DOM API를 사용할 수 있다.

DOM을 구성하는 노드 객체는 ECMAScript 사양에 정의된 표준 빌트인 객체가 이니라 브라우저 환경에서 추가적으로 제공하는 호스트 객체다. 하지만 노드 객체도 자바스크립트 객체이므로 포로토타입에 의한 상속 구조를 갖는다.

예를 들어, input 요소를 파싱하여 객체화한 input 요소 노드 객체는 HTMLInputElement, HTMLElement, Element, Node, EventTarget, Object의 prototype에 바인딩되어 있는 프로토타입 객체를 상속받는다.

즉, input 요소 노드 객체는 프로토타입 체인에 있는 모든 프로토타입의 프로퍼티나 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <input type="text">
  <script>
    // input 요소 노드 객체를 선택
    const $input = document.querySelector('input');

    // input 요소 노드 객체의 프로토타입 체인
    console.log(
      Object.getPrototypeOf($input) === HTMLInputElement.prototype,
      Object.getPrototypeOf(HTMLInputElement.prototype) === HTMLElement.prototype,
      Object.getPrototypeOf(HTMLElement.prototype) === Element.prototype,
      Object.getPrototypeOf(Element.prototype) === Node.prototype,
      Object.getPrototypeOf(Node.prototype) === EventTarget.prototype,
      Object.getPrototypeOf(EventTarget.prototype) === Object.prototype
    ); // 모두 true
  </script>
</body>
</html>

배열이 객체인 동시에 배열인 것처럼 input 요소 노드 객체도 다음과 같이 다양한 특성을 갖는 객체이며, 이러한 특성을 나타내는 기능들을 상속을 통해 제공받는다.

`input` 요소 노드 객체의 특성	프로토타입을 제공하는 객체
객체	Object
이벤트를 발생시키는 객체	EventTarget
트리 자료구조의 노드 객체	Node
브라우저가 렌더링할 수 있는 웹 문서의 요소(HTML,XML, SVG)를 표현하는 객체	Element
웹 문서의 요소 중에서 HTML 요소를 표현하는 객체	HTMLElement
HTML 요소 중에서 `input` 요소를 표현하는 객체	HTMLInputElement

노드 객체의 상속 구조는 개발자 도구의 Elements 패널 우측의 Properties 패널에서 확인할 수 있다.

DOM은 HTML 문서의 계층적 구조와 정보를 표현하는 것은 물론 노드 객체의 종류, 즉 노드 타입에 따라 필요한 기능을 프로퍼티와 메서드의 집합인 DOM API로 제공한다. 이 DOM API를 통해 HTML의 구조나 내용 또는 스타일 등을 동적으로 조작할 수 있다.

2. 요소 노드 취득

HTML의 구조나 내용 또는 스타일 등을 동적으로 조작하려면 먼저 요소 노드를 취득해야 한다.

id를 이용한 요소 노드 취득

Document.prototype.getElementById 메서드는 인수로 전달한 id 어트리뷰트 값을 갖는 하나의 요소 노드를 탐색하여 반환한다.

프로퍼티다.
document를 통해 호출해야 한다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <ul>
      <li id="apple">Apple</li>
      <li id="banana">Banana</li>
      <li id="orange">Orange</li>
    </ul>
    <script>
      // id 값이 'banana'인 요소 노드를 탐색하여 반환한다.
      // 두 번째 li 요소가 파싱되어 생성된 요소 노드가 반환된다.
      const $elem = document.getElementById('banana');

      // 취득한 요소 노드의 style.color 프로퍼티 값을 변경한다.
      $elem.style.color = 'red';
    </script>
  </body>
</html>

id 값은 HTML 문서 내에서 유일한 값이어야 한다.

중복된 값이 여러 개 존재해도 에러가 발생하지 않는다. (첫 번째 요소 노드만 반환)
존재하지 않는 경우 null을 반환한다.

HTML 요소에 id 어트리뷰트를 부여하면 id 값과 동일한 이름의 전역 변수가 암묵적으로 선언되고 해당 노드 객체가 할당되는 부수 효과가 있다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <div id="foo"></div>
    <script>
      // id 값과 동일한 이름의 전역 변수가 암묵적으로 선언되고 해당 노드 객체가 할당된다.
      console.log(foo === document.getElementById('foo')); // true

      // 암묵적 전역으로 생성된 전역 프로퍼티는 삭제되지만 전역 변수는 삭제되지 않는다.
      delete foo;
      console.log(foo); // <div id="foo"></div>
    </script>
  </body>
</html>

id 값과 동일한 이름의 전역 변수가 이미 선언되어 있으면 이 전역 변수에 노드 객체가 재할당되지 않는다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <div id="foo"></div>
    <script>
      let foo = 1;

      // id 값과 동일한 이름의 전역 변수가 이미 선언되어 있으면 노드 객체가 재할당되지 않는다.
      console.log(foo); // 1
    </script>
  </body>
</html>

태그 이름을 이용한 요소 노드 취득

Document.prototype / Element.prototype.getElementsByTagName 메서드는 인수로 전달한 태그 이름을 갖는 모든 요소 노드들을 탐색하여 반환한다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <ul>
      <li id="apple">Apple</li>
      <li id="banana">Banana</li>
      <li id="orange">Orange</li>
    </ul>
    <script>
      // 태그 이름이 li인 요소 노드를 모두 탐색하여 반환한다.
      // 탐색된 요소 노드들은 HTMLCollection 객체에 담겨 반환된다.
      // HTMLCollection 객체는 유사 배열 객체이면서 이터러블이다.
      const $elems = document.getElementsByTagName('li');

      // 취득한 모든 요소 노드의 style.color 프로퍼티 값을 변경한다.
      // HTMLCollection 객체를 배열로 변환하여 순회하며 color 프로퍼티 값을 변경한다.
      [...$elems].forEach(elem => { elem.style.color = 'red'; });
    </script>
  </body>
</html>

함수는 하나의 값만 반환할 수 있으므로 여러 개의 값을 반환하려면 배열이나 객체와 같은 자료구조에 담아 변환해야 한다.

getElementByTagName 메서드가 반환하는 DOM 컬렉션 객체인 HTMLCollection 객체는 유사 배열 객체이면서 이터러블이다.

HTML 문서의 모든 요소 노드를 취득하려면 getElementByTagName 메서드의 인수로 *를 전달한다.

// 모든 요소 노드를 탐색하여 반환한다.
const $all = document.getElementsByTagName('*');
// -> HTMLCollection(8) [html, head, body, ul, li#apple, li#banana, li#orange, script, apple: li#apple, banana: li#banana, orange: li#orange]

Element.prototype.getElementsByTagName 메서드는 특정 요소 노드를 통해 호출하며, 특정 요소 노드의 자손 노드 중에서 요소 노드를 탐색하여 반환한다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <ul id="fruits">
      <li>Apple</li>
      <li>Banana</li>
      <li>Orange</li>
    </ul>
    <ul>
      <li>HTML</li>
    </ul>
    <script>
      // DOM 전체에서 태그 이름이 li인 요소 노드를 모두 탐색하여 반환한다.
      const $lisFromDocument = document.getElementsByTagName('li');
      console.log($lisFromDocument); // HTMLCollection(4) [li, li, li, li]

      // #fruits 요소의 자손 노드 중에서 태그 이름이 li인 요소 노드를 모두
      // 탐색하여 반환한다.
      const $fruits = document.getElementById('fruits');
      const $lisFromFruits = $fruits.getElementsByTagName('li');
      console.log($lisFromFruits); // HTMLCollection(3) [li, li, li]
    </script>
  </body>
</html>

인수로 전달된 태그 이름을 갖는 요소가 존재하지 않는 경우 빈 객체를 반환한다.

class를 이용한 요소 노드 취득

Document.prototype / Element.prototype.getElementsByClassName 메서드는 인수로 전달한 class 어트리뷰트 값을 갖는 모든 요소 노드들을 탐색하여 반환한다.

여러 개의 class를 지정할 수 있다.
여러 개의 요소 노드 객체를 갖는 DOM 컬렉션 객체인 HTMLCollection 객체를 반환한다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <ul>
      <li class="fruit apple">Apple</li>
      <li class="fruit banana">Banana</li>
      <li class="fruit orange">Orange</li>
    </ul>
    <script>
      // class 값이 'fruit'인 요소 노드를 모두 탐색하여 HTMLCollection 객체에 담아 반환한다.
      const $elems = document.getElementsByClassName('fruit');

      // 취득한 모든 요소의 CSS color 프로퍼티 값을 변경한다.
      [...$elems].forEach(elem => { elem.style.color = 'red'; });

      // class 값이 'fruit apple'인 요소 노드를 모두 탐색하여 HTMLCollection 객체에 담아 반환한다.
      const $apples = document.getElementsByClassName('fruit apple');

      // 취득한 모든 요소 노드의 style.color 프로퍼티 값을 변경한다.
      [...$apples].forEach(elem => { elem.style.color = 'blue'; });
    </script>
  </body>
</html>

인수로 전달된 class 값을 갖는 요소가 존재하지 않는 경우 getElementByClassName 메서드는 빈 HTMLCollection 객체를 반환한다.

CSS 선택자를 이용한 요소 노드 취득

CSS 선택자는 스타일을 적용하고자 하는 HTML 요소를 특정할 때 사용하는 문법이다.

/* 전체 선택자: 모든 요소를 선택 */
* { ... }
/* 태그 선택자: 모든 p 태그 요소를 모두 선택 */
p { ... }
/* id 선택자: id 값이 'foo'인 요소를 모두 선택 */
#foo { ... }
/* class 선택자: class 값이 'foo'인 요소를 모두 선택 */
.foo { ... }
/* 어트리뷰트 선택자: input 요소 중에 type 어트리뷰트 값이 'text'인 요소를 모두 선택 */
input[type=text] { ... }
/* 후손 선택자: div 요소의 후손 요소 중 p 요소를 모두 선택 */
div p { ... }
/* 자식 선택자: div 요소의 자식 요소 중 p 요소를 모두 선택 */
div > p { ... }
/* 인접 형제 선택자: p 요소의 형제 요소 중에 p 요소 바로 뒤에 위치하는 ul 요소를 선택 */
p + ul { ... }
/* 일반 형제 선택자: p 요소의 형제 요소 중에 p 요소 뒤에 위치하는 ul 요소를 모두 선택 */
p ~ ul { ... }
/* 가상 클래스 선택자: hover 상태인 a 요소를 모두 선택 */
a:hover { ... }
/* 가상 요소 선택자: p 요소의 콘텐츠의 앞에 위치하는 공간을 선택
   일반적으로 content 프로퍼티와 함께 사용된다. */
p::before { ... }

Document.prototype / Element.prototype.querySelector 메서드는 인수로 전달한 CSS 선택자를 만족시키는 하나의 요소 노드를 탐색하여 반환한다.

요소 노드가 여러 개인 경우 첫번째 요소 노드만 반환
요소 노드가 존재하지 않는 경우 null을 반환
문법에 맞지 않는 경우 DOMException 에러가 발생한다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <ul>
      <li class="apple">Apple</li>
      <li class="banana">Banana</li>
      <li class="orange">Orange</li>
    </ul>
    <script>
      // class 어트리뷰트 값이 'banana'인 첫 번째 요소 노드를 탐색하여 반환한다.
      const $elem = document.querySelector('.banana');

      // 취득한 요소 노드의 style.color 프로퍼티 값을 변경한다.
      $elem.style.color = 'red';
    </script>
  </body>
</html>

Document.prototype / Element.prototype.querySelectorAll 메서드는 인수로 잔달한 CSS 선택자를 만족시키는 모든 요소 노드를 탐색하여 반환한다.

여러 개의 요소 노드 객체를 갖는 DOM 컬렉션 객체인 NodeList 객체를 반환한다.
유사 배열 객체이면서 이터러블이다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <ul>
      <li class="apple">Apple</li>
      <li class="banana">Banana</li>
      <li class="orange">Orange</li>
    </ul>
    <script>
      // ul 요소의 자식 요소인 li 요소를 모두 탐색하여 반환한다.
      const $elems = document.querySelectorAll('ul > li');
      // 취득한 요소 노드들은 NodeList 객체에 담겨 반환된다.
      console.log($elems); // NodeList(3) [li.apple, li.banana, li.orange]

      // 취득한 모든 요소 노드의 style.color 프로퍼티 값을 변경한다.
      // NodeList는 forEach 메서드를 제공한다.
      $elems.forEach(elem => { elem.style.color = 'red'; });
    </script>
  </body>
</html>

요소가 존재하지 않는 경우 NodeList 객체를 반환한다.
문법에 맞지 않는 경우 DOMException 에러가 발생한다.

HTML 문서의 모든 요소 노드를 취득하려면 querySeleterAll 메서드의 인수로 전체 선택자 *를 전달한다.

// 모든 요소 노드를 탐색하여 반환한다.
const $all = document.querySelectorAll('*');
// -> NodeList(8) [html, head, body, ul, li#apple, li#banana, li#orange, script]

document를 통해 호출하며, DOM 전체에 요소 노드를 탐색하여 반환한다. Element.prototype에 정의된 메서드는 특정 요소 노드를 통해 호출하며 특정 요소 노드의 자손 노드 중에서 요소 노드를 탐색하여 반환한다.

CSS 선택자 문법을 사용하는 querySelector, querySelectorAll 메서드는 getElementById, getElementBy*** 메서드보다 다소 느린 것으로 알려져 있다.

특정 요소 노드를 취득할 수 있는지 확인

Element.prototype.matches 메서드가 인수로 전달한 CSS 선택자를 통해 특정 요소 노드를 취득할 수 있는지 확인한다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <ul id="fruits">
      <li class="apple">Apple</li>
      <li class="banana">Banana</li>
      <li class="orange">Orange</li>
    </ul>
  </body>
  <script>
    const $apple = document.querySelector('.apple');

    // $apple 노드는 '#fruits > li.apple'로 취득할 수 있다.
    console.log($apple.matches('#fruits > li.apple'));  // true

    // $apple 노드는 '#fruits > li.banana'로 취득할 수 없다.
    console.log($apple.matches('#fruits > li.banana')); // false
  </script>
</html>

Element.prototype.matches 메서드는 이벤트 위임을 사용할 때 유용하다.

HTMLCollection과 NodeList

DOM 컬렉션 객체인 HTMLCollection과 NodeList는 DOM API가 여러 개의 결과값을 반환하는 DOM 컬렉션 객체다.

HTMLCollection과 NodeList는 모두 유사 배열 객체이면서 이터러블이다.

특징으로 둘다 노드 객체의 상태 변화를 실시간으로 반영하는 살아 있는 객체라는 것이다.

HTMLCollection은 언제나 live 객체로 동작한다.
NodeList는 대부분의 경우 노드 객체의 상태 변화를 실시간으로 반영하지 않고 과거의 정적 상태를 유지하는 non-live 객체로 동작하지만 경우에 따라 live 객체로 동작할 때가 있다.

HTMLCollection

getElementByTagName, getElementByClassName 메서드가 반환하는 HTMLCollection 객체는 노드 객체의 상태 변화를 실시간으로 반영하는 살아 있는 DOM 컬렉션 객체다.

<!DOCTYPE html>
<head>
  <style>
    .red { color: red; }
    .blue { color: blue; }
  </style>
</head>
<html>
  <body>
    <ul id="fruits">
      <li class="red">Apple</li>
      <li class="red">Banana</li>
      <li class="red">Orange</li>
    </ul>
    <script>
      // class 값이 'red'인 요소 노드를 모두 탐색하여 HTMLCollection 객체에 담아 반환한다.
      const $elems = document.getElementsByClassName('red');
      // 이 시점에 HTMLCollection 객체에는 3개의 요소 노드가 담겨 있다.
      console.log($elems); // HTMLCollection(3) [li.red, li.red, li.red]

      // HTMLCollection 객체의 모든 요소의 class 값을 'blue'로 변경한다.
      for (let i = 0; i < $elems.length; i++) {
        $elems[i].className = 'blue';
      }

      // HTMLCollection 객체의 요소가 3개에서 1개로 변경되었다.
      console.log($elems); // HTMLCollection(1) [li.red]
    </script>
  </body>
</html>

위 예제가 에러 없이 실행되면 모든 li 요소의 class 값이 blue로 변경되어 모든 li 요소는 CSS에 의해 파란색으로 렌더링될 것이다. 그러나 두 번째 li 요소만 class 값이 변경되지 않는다.

첫 번째 반복 (i==0)
- $elms[0]은 첫 번째 li 이며 blue로 변경이 된다. 이때 첫 번째 li 요소가 변경되었으므로 getElementsByClassName 메서드의 인자로 전달한 red와는 더 일치하지 않기 때문에 HTMLCollection 객체의 $elems에서 실시간으로 제거된다.
두 번째 반복 (i==1)
- 첫 번째 반복에서 li 요소가 삭제되었으므로 뒤에 남아 있던 리스트들을 한 칸씩 앞으로 밀리게 된다. 따라서 $elems[0]은 두 번째 li 요소가 되고 $elems[1]은 세 번째 li 요소가된다. 즉 세 번째 li의 값이 바뀌고 또한 제거된다.
세 번째 반복 (i==2)
- 첫 번째, 세 번째 li 요소가 제거되고 $elems에는 두 번째 li 태그만 남아있게 되어 $elem.length가 1이 된다. 조건식에 맞지 않으므로 반복이 종료된다.

이처럼 HTMLCollection 객체는 실시간으로 노드 객체의 상태 변경을 반영하기 때문에 for 문 순회를 통해 상태를 변경할 때는 주의해야 한다.

for문을 역방향으로 순회하는 방법으로 회피할 수 있다.

// for 문을 역방향으로 순회
for (let i = $elems.length - 1; i >= 0; i--) {
  $elems[i].className = 'blue';
}

while로 객체가 남아 있지 않을 때까지 무한 반복하는 방법으로 해결할 수 있다.

// while 문으로 HTMLCollection에 요소가 남아 있지 않을 때까지 무한 반복
let i = 0;
while ($elems.length > i) {
  $elems[i].className = 'blue';
}

더 간단한 방법은 HTMLCollection 객체를 사용하지 않는 고차함수로 해결할 수 있다.

// 유사 배열 객체이면서 이터러블인 HTMLCollection을 배열로 변환하여 순회
[...$elems].forEach(elem => elem.className = 'blue');

NodeList

HTMLCollection 객체의 부작용을 해결하기 위해 getElementByTagName,getElementByClassName 메서드 대신 querySelectorAll 메서드를 사용하는 방법도 있다.

querySelectorAll 메서드는 DOM 컬렉션 객체인 NodeList 객체를 반환한다.

이때 NodeList 객체는 실시간으로 노드 객체의 상태 변경을 반영하지 않는 객체다.

// querySelectorAll은 DOM 컬렉션 객체인 NodeList를 반환한다.
const $elems = document.querySelectorAll('.red');

// NodeList 객체는 NodeList.prototype.forEach 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.
$elems.forEach(elem => elem.className = 'blue');

NodeList 객체는 대부분의 경우 노드 객체의 상태 변경을 실시간으로 반영하지 않고 과거의 정적 상태를 유지하는 non-live 객체로 동작한다.

하지만 childNodes 프로퍼티가 반환하는 NodeList 객체는 HTMLCollection 객체와 같이 실시간으로 노드 객체의 상태 변경을 반영하는 live 객체로 동작하므로 주의가 필요하다.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <ul id="fruits">
      <li>Apple</li>
      <li>Banana</li>
    </ul>
  </body>
  <script>
    const $fruits = document.getElementById('fruits');

    // childNodes 프로퍼티는 NodeList 객체(live)를 반환한다.
    const { childNodes } = $fruits;
    console.log(childNodes instanceof NodeList); // true

    // $fruits 요소의 자식 노드는 공백 텍스트 노드(39.3.1절 "공백 텍스트 노드" 참고)를 포함해 모두 5개다.
    console.log(childNodes); // NodeList(5) [text, li, text, li, text]

    for (let i = 0; i < childNodes.length; i++) {
      // removeChild 메서드는 $fruits 요소의 자식 노드를 DOM에서 삭제한다.
      // (39.6.9절 "노드 삭제" 참고)
      // removeChild 메서드가 호출될 때마다 NodeList 객체인 childNodes가 실시간으로 변경된다.
      // 따라서 첫 번째, 세 번째 다섯 번째 요소만 삭제된다.
      $fruits.removeChild(childNodes[i]);
    }

    // 예상과 다르게 $fruits 요소의 모든 자식 노드가 삭제되지 않는다.
    console.log(childNodes); // NodeList(2) [li, li]
  </script>
</html>

노드 객체의 상태 변경과 상관없이 안전하게 DOM 컬렉션을 사용하려면 HTMLCollection이나 NodeList 객체를 배열로 변환하여 사용하는 것을 권장한다.

DOM (1)

1. 노드

HTML 요소와 노드 객체

노드 객체의 타입

노드 객체의 상속 구조

2. 요소 노드 취득

id를 이용한 요소 노드 취득

태그 이름을 이용한 요소 노드 취득

class를 이용한 요소 노드 취득

CSS 선택자를 이용한 요소 노드 취득

특정 요소 노드를 취득할 수 있는지 확인

HTMLCollection과 NodeList

봄이슝의 블로그

Error

1. 노드

HTML 요소와 노드 객체

노드 객체의 타입

노드 객체의 상속 구조

2. 요소 노드 취득

id를 이용한 요소 노드 취득

태그 이름을 이용한 요소 노드 취득

class를 이용한 요소 노드 취득

CSS 선택자를 이용한 요소 노드 취득

특정 요소 노드를 취득할 수 있는지 확인

HTMLCollection과 NodeList

Templates (for web app):

Error