Webkit内核探究【2】——Webkit CSS实现
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作者：李嘉昱
CSS在Webkit中的实现属于相对独立的一个模块，注意这里说的是相对。
CSS在Webkit中的作用自然是不言而喻的，在Web早期，文档的结构和样式还未分离的那个时代，HTML担负了文档的结构和样式这两个双重任 务，即HTML既负责文档的结构，同时文档的样式也通过HTML中通过标签的属性来指定。可想而知，在那个时候HMTL页面的开发和使用比起现在而言是多 么的不便。
不过仔细想想，这恐怕与当时的技术发展程度有着很大大关，首先，那个时候互联网远不像现在这样普及，另外，网页也远不如现在这样复杂，不像现在， 可以说，世界上信息的主要传播方式是以网页形式出现的，没数据说明，但我觉得至少趋势是这样的。 就这样，互联网在不断的前进之中，直到后来CSS的出现，大大的改进了Web的开发模式，从此，文档的结构和样式被清晰的一分为二。HTML主要负责文档 的结构，而CSS则担负着文档的样式指定。
关于CSS的介绍网上已经有很多了，在这里将主要从Webkit实现的角度对其进行介绍。
CSS是什么
CSS是Cascading Style Sheets的缩写，按照官方定义，它可以被认为是一个样式表语言，它允许用户通过它来为结构化文档(HTML文档)指定样式。通过使用CSS用户可以将文档的内容和样式分离，从而简化Web页面的开发和维护。
既然说它是一个样式表语言，那么它就有相应的语法规则，规定了如何如何来书写一个样式表，让其作用与文档内容达到书写者想要的外观。CSS的语法规 则是比较简单的， 自顶向下的来看，一个级联样式表(CSS)是由一系列的规则(rule)组成的, 每一条规则又是由一个选择器(selector)和若干条声明(Declearation)组成的。每条声明(Declearation)又是一个键值 对，由属性(property)和值(value)来组成，如下图所示。
原图片出处:http://dabrook.org/cc/Basic-Anatomy-of-a-CSS-Rule.png
从这里可以看到，语法是很简单的，使用起来也确实很简单。注意，我在这里只是说使用简单，就跟铅笔一样，谁都会用，铅笔的使用当然是简单的不能再简 单了，但是就是这样普通的工具，在专业人士和普通人的手里所能创造出的东西是截然不同的。所以我想说的是，你能很快的学会如何使用CSS并不代表你编织出 漂亮的网页，它只是一个工具，能发挥到什么程度还得看人。
转回来，从其简单的语法来看，似乎是只要简单的将其转化为对应的程序设计模型即可，但实际中，CSS的实现还是比较复杂的，其复杂性就在于，CSS 本身的复杂程度，它定义了一系列的规则来决定为哪些元素来指定样式，以及样式的继承关系，哪些是继承的，哪些是非继承的，以及作用于同一个元素的多个样式 的叠加，还有就是它对所有能指定的样式都有完整的对应的属性集。所以从实现的角度来看，一个完整的，兼容于标准的CSS实现，需要顾及到的东西还是很多 的。
CSS实现模型
webkit css部分的实现代码为于目录webcore/css中，算是webkit中一个相对独立的模块，下面类图是我为了更好的了解css实现所作，大致勾勒出了CSS的内部实现。
用户所书写的css文档，最终会转化为webkit内部的模型表示，这里有几个比较重要的类。
(待续...)
CSS默认样式表
从Webkit CSS的实现可以看到，即使你不指定任何样式表，实际上当CSS模块运作起来的时候，它都会载入几张默认的样式表，要知道，在 CSSStyleSelector的构造函数中，总是会调用loadDefaultStyle()这个函数，其作用就是载入默认的样式表。
这些默认的样式表包含了一些HTML元素的最基本的样式信息。相信在使用css的用户中，大多数人都不会在对<div>指定样式的时候 会为其添加一条display:block吧，是啊，几乎所有使用css html的人都知道div是一个块级元素，所以没人会多此一举，但是通过了解其CSS模块的具体实现，我们可以知道，这些个默认的样式表其实就已经为我们 指定了一系列我们认为的想当然的规则。
这四个默认样式表是
- html4UserAgentStyleSheet
- quirksUserAgentStyleSheet
- svgUserAgentStyleSheet
- sourceUserAgentStyleSheet
额，从名字上大致也能够了解1, 2了吧，它们不是以文件形式存储，而是在CSS中以字符数组的形式出现，也就是说作为数据编到代码里面去了，应该是考虑到每次都要使用默认样式表而为了减少I/O造成的性能损失。
为了说明我前面所说的，这些默认样式表描述的都是些个关于HTML元素的最基本的信息，还是来看个例子吧，
比如说html4UserAgentStyleSheet，从名字上可以看到，这张应该就是传说中的浏览器默认样式表了。看看都有些啥吧，这里只截取个片段。
1 html {
2 display: block
3 }
4
5 head {
6 display: none
7 }
8
9 meta {
10 display: none
11 }
12
13 title {
14 display: none
15 }
16
17 link {
18 display: none
19 }
20
21 style {
22 display: none
23 }
24
25 script {
26 display: none
27 }
28
29 body {
30 display: block;
31 margin: 8px
32 }
33
34 p {
35 display: block;
36 margin: 1.0__qem 0px
37 }
38
39 div {
40 display: block
41 }
42
43 layer {
44 display: block
45 }
从上面可以看出，真就是些最基本的属性的指定，如果没有这些默认值指定的话，用户还得自行添加这些规则，那会很麻烦。
其他几张表在此不作分析。
CSS解析
CSS使用的时候，只需要将按照其语法规范，书写一个规则集合，然后保存为一个.css文件，在html中引用即可，当然这里使用的是外部样式表的方式，只是使用CSS的一种方式，在这里我不打算讨论CSS的几种使用方式，所以都按外部的来。
那么这种按照语法规则书写的CSS样式表式如何转换为Webkit内部的CSS模型的呢，这自然需要通过词法语法分析。在这里，Webkit使用了 自动代码生成工具生成了相应的代码，也就是说词法分析和语法分析这部分代码是自动生成的，但它们不够完整，然后我们需要自己写一些配合性的代码才能让真个 CSS模块工作起来，说的再白一些，就是需要我们自己是写一些函数让那些个自动生成的代码来Call Back，用过其他各类解析器的朋友们应该很熟悉这个吧。如果谁对这部分代码有兴趣，可以研究一下。我倒是曾经为找一个跨平台的bug调过这部分代码，结 构还是蛮简单的，代码看起来稍多了些。入口是yylex和yyparse，有兴趣可以自己看看。
那么Webkit中实现的这些个Call Back们在哪里呢？就在CSSParser中了，显然，刨去生成的代码不说，需要手工完成的CSS解析代码部分就是这个了。CSS的一些解析功能的入口 也在此处，它们会调用lex,parse等生成代码。相对的，生成代码中需要的Call Back也需要在这里实现。
举例来说，现在可以来看一个较大单位的回调函数的实现，createStyleRule(),该函数将在一般性的规则需要被建立的时候调用。
1 CSSRule* CSSParser::createStyleRule(CSSSelector* selector)
2 {
3 CSSStyleRule* rule = 0;
4 if (selector) {
5 rule = new CSSStyleRule(styleElement);
6 m_parsedStyleObjects.append(rule);
7 rule->setSelector(sinkFloatingSelector(selector));
8 rule->setDeclaration(new CSSMutableStyleDeclaration(rule, parsedProperties, numParsedProperties));
9 }
10 clearProperties();
11 return rule;
12 }
从该函数的实现可以很清楚的看到，解析器达到某条件需要创建一个CSSStyleRule的时候将调用该函数，该函数的功能是创建一个 CSSStyleRule，并将其添加已解析的样式对象列表m_parsedStyleObjects中去，这里的对象就是指的Rule。那么如此一来， 经过这样一番解析后，作为输入的样式表中的所有Style Rule将被转化为Webkit 的内部模型对象CSSStyleRule对象，存储在m_parsedStyleObjects中，它是一个Vector。
像这样的函数还有createCharsetRule，createImportRule，createMediaRule等等，它们的作用大体上和createStyleRule类似，都是为创建Rule而准备的，只不过是不同类型的Rule。
了解了上面这些，大体上能够就能够了解CSS解析式怎么运作的。但是我们解析所要的结果是什么？通过调用CSSStyleSheet的 parseString函数，上CSS解析过程将启动，解析完一遍后，所有的Rule都将存储在对应的CSSStyleSheet对象中。但是这个时候的 规则依然是不易于处理的，需要将之转换为CSSRuleSet，CSSRuleSet提供了一个addRulesFromSheet方法，能将 CSSStyleSheet中的rule转换为CSSRuleSet中的rule，这样所有的纯样式规则都会放存储在对应的集合当中，这种集合的抽象就是 CSSRuleSet。以后就可以基于这些个CSSRuleSet来决定每个页面中的元素的样式了，后面会有介绍。
(...)
CSS如何作用于Render Tree
所谓的作用于Render Tree其实是指基于上面的解析成果来为相应的Render Object来指定特定的样式，这个样式的抽象就是RenderStyle（关于Render Tree可参见我的其他文章）。
(...)
(待续..)
