모던 자바스크립트 39장 DOM

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

DOM은 HTML 문서의 계층적 구조와 정보를 표현하며 이를 제어할 수 있는 API, 즉 프로퍼티와 메서드를 제공하는 트리 자료구다.

 

39.1 노드

39.1.1 HTML 요소와 노드 객체

HTML 요소는 HTML 문서를 구성하는 개별적인 요소를 의미한다. 

이미지 출처 : https://yung-developer.tistory.com/74

HTML 요소는 렌더링 엔진에 의해 파싱되어 DOM을 구성하는 요소 노드 객체로 변환된다. 이때 HTML 요소의 어트리뷰트는 어트리뷰트 노드로, HTML 요소의 텍스트 콘텐츠는 텍스트 노드로 변환된다.

 

HTML요소의 콘첸츠 영역에는 텍스트뿐만 아니라 다른 HTML요소도 포함할 수 있다.

이때 HTML요소 간에는 중첩 관계에 의해 계층적인 부자 관계가 형성된다. 이러한 관계를 반영하여 HTML문서의 구성요소인 HTML 요소를 객체화한 모든 노드 객체들을 트리 자료구조로 구성한다.

 

트리 자료구조

트리 자료구조는 노드들의 계층 구조로 이뤄진다. 즉 트리 자료구조는 부모노드와 자식노드로 구성되어 노드간의 계층적 구조를 표현하는 비선형 자료구조를 말한다.

 

DOM 이미지 출처 : https://yung-developer.tistory.com/74

DOM은 이처럼 노드 객체의 계층적인 구조로 구성된다. 12개의 노드 객체중 4가지만 다뤄보겠다.

 

문서 노드

문서노드는 DOM트리의 최상위에 존재하는 루트 노드로서 document 객체를 가리킨다. document 객체는 브라우저가 렌더링한 HTML문서 전체를 가리키는 객체로서 전역 객체 window에 바인딩되어 있다.

HTML문서당 document 객체는 유일하며 document 객체는 DOM 트리의 루트노드이다.  즉, 요소, 어트리뷰트, 텍스트 노드에 접근하려면 문서 노드를 통해야한다.

 

요소 노드 

요소노드는 HTML요소를 가리키는 객체다. ex) div

 

 

어트리뷰트 노드

HTML요소의 어트리뷰트를 가리키는 객체다. 어트리뷰트 노드는 어트리뷰트가 지정된 HTML요소의 요소 노드와 연결되어 있다. 요소노드는 부모 노드와 연결되어 있지만 어트리뷰트 노드는 요소 노드에만 연결되어 있다. 

따라서 어트리뷰트 노드에 접근하여 어트리뷰트를 참조하거나 변경하려면 먼저 요소노드에 접근해야한다. 

ex) class="div_class"

 

텍스트 노드

HTML요소의 텍스트를 가리키는 객체다. 텍스트 노드는 문서의 정보를 표현한다고 볼 수 있다.

텍스트 노드는 요소 노드의 자식 노드이며 자식 노드를 가질 수 없는 리프 노드이다. 즉 텍스트 노드는 DOM트리의 최종단이다.

따라서 텍스트 노드에 접근하려면 먼저 부모 노드인 요소 노드에 접근해야한다.  

 

 

39.2 요소 노드 취득

HTML 구조나 내용 또는 스타일 등을 동적으로 조작하려면 먼저 요소 노드를 취득해야한다. 텍스트 노드는 요소 노드의 자식 노드이고 어트리뷰트 노드는 요소 노드와 연결되어 있기 때문에 텍스트 노드나 어트리뷰트 노드를 조작하고자 할 때도 마찬가지다.

요소 노드 취득은 HTML 요소를 조작하는 시작점이고 이를 위해 DOM은 요소 노드를 취득할 수 있는 다양한 메서드를 제공한다.

 

 

39.2.1 id를 이용한 요소 노드 취득

Document.prototype.getElementById 메서드는 인수로 전달한 id 어트리뷰트 값을 갖는 하나의 요소노드를 탐색하여 반환한다. getElementById 메서드는 반드시 문서노드인 document를 통해 호출해야한다.

id 값은 HTML문서 내에서 유일한 값이어야 하며, class 어트리뷰트와는 달리 공백 문자로 구분하여 여러개의 값을 가질 수 없다.  중복된 id 값을 갖는 요소가 여러개 존재한다면 getElementById 메서드는 인수로 전달된 id 값을 갖는 첫 번째 요소 노드만 반환한다.

 

 

39.2.2 태그 이름을 이용한 요소 노드 취득

getElementsByTagName 메서드는 인수로 전달한 태그 이름을 갖는 모든 요소 노드들을 탐색하여 반환한다. getElementsByTagName 메서드는 여러개의 요소 노드 객체를 갖는 DOM컬렉션 객체인 HTMLCollection 객체를 반환한다.

getElementsByTagName 메서드가 반환하는 DOM컬렉션 객체인 HTMLCollection 객체는 유사 배열 객체이면서 이터러블이다.

 

 

39.2.3 class를 이용한 요소 노드 취득

Document.prototype/Element.prototype.getElementByClassName 메서드는 인수로 전달한 class 어트리뷰트 값을 갖는 모든 요소 노드들을 탐색하여 반환한다.  인수로 전달할 class 값은 공백으로 구분하여 여러개의 class를 지정할 수 있다.

 

getElementByClassName 메서드는 getElementByTagName메서드와 마찬가지로 Document.prototype 메서드와 Element.prototype에 정의된 메서드가 있다. document에 정의된 메서드는 DOM의 루트 노드인 문서노드를 통해 호출하며 DOM전체에서 요소노드를 탐색하여 반환하는 것이고 element에 정의된 메서드는 특정 요소노드를 통해 호출하며 특정 요소 노드의 자손중에서 요소노드를 탐색하여 반환한다.

 

 

39.2.4 CSS 선택자를 이용한 요소 노드 취득

CSS 선택는 스타일을 적용하고자 하는 HTML요소를 특정할 때 사용하는 문법이다.

querySelector는 만족시키는 요소노드가 여러개일 경우 첫 번째 요소노드만 반환하며

만족 시키는 요소 노드가 없을 경우 null을 반환하며 문법에 맞지 않는경우 DOMException 에러가 발생한다.

 

querySelector와querySelectorAll 메서드는 getElementBy~~ 메서드보다 다소 느린 것으로 알려져있지만 CSS선택자 문법을 사용하여 좀 더 구체적인 조건으로 요소 노드를 취득할 수 있고 일관된 방식으로 요소 노드를 취득할 수 있다는 장점이 있다. 

 

 

39.2.6 HTMLCollection과 NodeList

HTMLCollection과 NodeList는 모두 유사 배열 객체이면서 이터러블이다. 따라서 스프레드문법이나 for ... of문 순회가 가능하다.

 

HTMLCollection

HTMLCollection 객체는 노드 객체의 상태 변화를 실시간으로 반영하는 살아 있는 DOM컬렉션 객체다. 

위 예제는 getElementByClassNmae메서드로 class 값이 red인 요소를 모두 취득하고 취득한 모든 요소 노드를 담고 있는 HTMLCollection 객체를 for문으로 순회하며 ClassName 프로퍼티를 사용하여 모든 요소의 class 값을 red에서 blue로 변경한다. 

하지만 예상대로 동작하지 않

는 모습을 볼 수 있는데 그 이유는 다음과 같다.

 

• 첫 번째 반복 (i===0) 

$elems[0]은 첫 번째 li요소이다. class값이 red에서 blue로 정상적으로 변경한다. className이 blue로 변경된 첫 번째 li요소는 $elems에서 실시간으로 제거된다. 

 

• 두번째 반복 (i===1)

첫 번째 반복에서 첫 번째 li요소는 $elems에서 제거되었스므로 $elems[1]은 세 번째 li요소가 된다. 그러므로 두 번째 반복때 두 번째 요소의 ClassName이 바뀌는 것이 아니라 세 번째 li가 바뀐다.

 

• 세 번째 반복 (i===2)

$elems.length가 1이므로 for문의 i<$elems.length 를 만족하지 못한다. 따라서 반복이 종료된다.

 

 

이 문제는 for문을 역방향으로 순회하는 방법으로 회피할 수 있다.

 

더 간단한 해결책은 HTMLCollection 객체를 배열로 변환하는 것이다.

 

 

NodeList

HTMLCollection 객체의 부작용을 해결하기 위해 querySelectorAll 메서드를 사용하는 방법도 있다 이때 querySelectorAll메서드는 DOM 컬렉션 객체인 NodeList객체를 반환한다. NodeList 객체는 노드 객체의 상태 변경을 반영하지 않는 객체다.

 

HTMLCollection 객체와 NodeList 객체는 예상과 다르게 동작할 때가 있어 다루기 까다롭고 실수하기 쉽다. 또 이 객체들을 배열로 변환하면 유용한 고차함수를 사용할 수 있는 장점이 있기에 두 객체를 배열로 변환하여 사용하는 것을 추천한다.

 

 

39.6 DOM 조작

DOM조작은 새로운 노드를 생성하여 DOM에 추가하거나 기존 노드를 삭제 또는 교체하는 것을 말한다. DOM 조작에 의해 DOM에 새로운 노드가 추가되거나 삭제되면 리플로우와 리페인트가 발생하는 원인이 되므로 성능에 영향을 준다. 

 

 

39.6.1 innerHTML

Element.prototype.innerHTML 프로퍼티는 접근자 프로퍼티로서 요소 노드의 HTML 마크업을 취득하거나 변경한다.  innerHTML 프로퍼티에 문자열을 할당하면 요소 노드의 모든 자식노드가 제거되고 할당한 문자열에 포함되어 있는 HTML 마크업이 파싱되어 요소 노드의 자식 노드로 DOM에 반영된다. 

요소노드의 innerHTML 프로퍼티에 할당한 HTML 마크업 문자열은 렌더링 엔진에 의해 파싱되어 요소 노드의 자식으로 DOM에 반영된다. 이때 사용자로부터 입력받은 데이터를 그대로 innerHTML 프로퍼티에 할당하는 것은 크로스 사이트 스크립팅(XSS)에 취약하므로 위험하다. 악성코드가 포함되어 있다면 파싱 과정에서 그대로 실행될 가능성이 있기 때문이다.

 

또한 위의 예시에서 hello world! 가 지워지고 Hi there! 가 생성된 것처럼 innerHTML은 모든 자식 노드를 제거하고 할당한 HTML 마크업 문자열을 파싱하여 DOM을 변경하기 때문에 효율적이지 않다는 단점이 있다.

 

 

39.6.2 insertAdjacentHTML 메서드

insertAdjacentHTML 메서드는 기존 요소를 제거하지 않으면서 위치를 지정해 새로운 요소를 삽입한다.

insertAdjacentHTML 메서드는 두 번째 인수로 전달한 마크업 문자열을 파싱하고 그 결과로 생성된 노드를 첫 번째 인수로 전달한 위치에 삽입하여 DOM에 반영한다.

첫 번째 인수로 전달할 수 있는 문자열은 beforebegin, afterbegin, beforeend, afterend 4가지이다.

 

 

39.6.3 노드 생성과 추가

DOM은 노드를 직접 생성/삽입/삭제/치환하는 메서드도 제공한다.

 

 

39.6.4 복수의 노드 생성과 추가

여러 개의 요소 노드를 생성하여 DOM에 추가하는 과정이다.

위와 같은 과정은 DOM을 3번 추가하므로 DOM이 3번 변경된다. 이때 리플로우와 리페인트가 3번 실행되므로 이는 높은 비용이 드는 처리이다.

 

따라서 이처럼 DOM을 여러번 변경하는 문제를 회피하려면 컨테이너 요소를 사용해보자.

이때 실제로 DOM이 변경되는것은 한번 뿐이며 리플로우와 리페인트도 한 번만 실행된다.

 

 

39.6.5 노드 삽입

appendChild 메서드는 인수로 전달받은 노드를 자신을 호출한 노드의 마지막 자식 노드로 DOM에 추가한다. 

 

insertBefore 메서드는 첫 번째 인수로 전달받은 노드를 두 번째 인수로 전달받은 노드 앞에 삽입한다.

 

 

39.6.6 노드 이동

DOM에 이미 존재하는 노드를 appendChild 또는 insertBefoe 메서드를 사용하여 다시 추가하면 현재 위치에서 노드를 제거하고 새로운 위치에 노드를 추가한다. 즉 노드가 이동한다.

 

 

39.6.7 노드 복사

cloneNode 메서드는 노드의 사본을 생성하여 반환한다. 매개변수 deep에 true를 인수로 전달하면 노드를 깊은 복사하여 모든 자손 노드가 포함된 사본을 생성하고, false를 인수로 전달하거나 생략하면 얕은 복사를 하여 노드 자신만의 사본을 생성한다.

 

 

39.6.8 노드 교체

replaceChild 메서드는 자신을 호출한 노드의 자식노드를 다른 노드로 교체한다.

첫 번째 매개변수 에는 교체할 새로운 노드, 두 번째 매개변수에는 이미 존재하는 교체될 노드를 인수로 전달한다. 

 

 

39.6.9 노드 삭제

removeChild 메서드는 child 매개변수에 인수로 전달한 노드를 DOM에서 삭제한다.

 

 

39.7 어트리뷰트

39.7.1 어트리뷰트 노드와 attributes 프로퍼티

HTML 문서의 구성 요소인 HTML 요소는 여러 개의 어트리뷰트를 가질 수 있다.

글로벌 어트리뷰트(id, class, lang hidden)와 이벤트 핸들러 어트리뷰트(onclick, onchang, onfocus, onkeydown...)는 모든 HTML 요소에서 공통적으로 사용가능하지만 input 요소에 type, value, checked와 같이 특정 HTML요소에만 한정적으로 사용 가능한 어트리뷰트도 있다.

 

HTML 문서가 파싱될 때 HTML요소의 어트리뷰트는 어트리뷰트 노드로 변환되어 요소 노드와 연결된다. 이때 HTML 어트리뷰트당 하나의 어트리뷰트 노드가 생성된다. 

 

39.7.2 HTML 어트리뷰트 조작

Element.prototype.getAttribute/ setAttribute 메서드를 사용하면 요소 노드에서 메서드를 통해 직접 HTML어트리뷰트 값을 취득하거나 변경할 수 있다. 

HTML 어트리뷰트 값을 참조하기 위해선 getAttribute, 어트리뷰트 값을 변경하려면 setAttribute 메서드를 사용한다.

 

특정 어트리뷰트가 존재하는지 확인하려면 hasAttribute 메서드, 삭제하려면 removeAttribute 메서드를 사용한다.

 

 

39.7.3 HTML 어트리뷰트 vs DOM 프로퍼티

요소 노드 객체에는 HTML 어트리뷰트에 대응하는 프로퍼티가 존재한다. 이 DOM프로퍼티들은 HTML어트리뷰트 값을 초기값으로 가지고 있다.

 

HTML 어트리뷰트의 역할은 HTML 요소의 초기 상태를 지정하는 것이다. 즉, HTML 어트리뷰트 값은 HTML 요소의 초기 상태를 의미하며 이는 변하지 않는다.

<input id="user" type="text" value="jaehoon">

예를들어 위 요소의 value 어트리뷰트는 input요소가 렌더링될 때 입력 필드에 표시할 초기값을 지정한다. 즉 입력 필드에 jaehoon이 표시된다.

첫 렌더링이 끝난 시점에는 어트리뷰트 노드의 어트리뷰트 값과 요소 노드의 value 프로퍼티에 할당된 값은 HTML 어트리뷰트 값과 동일하다.

 

하지만 첫 렝더링 이후 input 요소에 무언가 입력하기 시작하면 상황이 달라진다.

요소 노드는 상태를 가지고 있다. 사용자의 입력에 따라 변화하는 살아있는 것이다. 만약 사용자가 input에 무언가를 입력한다면 우리는 최신상태(입력값)과 초기상태 (jaehoon)을 모두 관리해야한다.  그렇지 않으면 웹페이지를 새로고침하거나 처음 표시할 때 초기 상태를 표시할 수 없다.

이처럼 요소 노드는 2개의 상태 즉 초기 상태와 최신 상태를 관리해야한다. 요소노드의 초기 상태는 어트리뷰트 노드가 관리하며 요소 노드의 최신 상태는 DOM프로퍼티가 관리한다.

 

 

39.7.4 data 어트리뷰트와 dataset 프로퍼티

data 어트리뷰트와 dataset 프로퍼티를 사용하면 HTML요소에 정의한 사용자 정의 어트리뷰트와 자바스크립트 간에 데이터를 교환할 수 있다. data 어트리뷰트는 data-user-id, data-role 과 같이 data- 접두사 다음에 임의의 이름을 붙여 사여ㅛㅇ한다.

 

data어트리뷰트 값은 dataset프로퍼티로 취득할 수 있다. DOMStringMap 객체는 data어트리뷰트의 data- 접두사 다음에 붙인 임의의 이름을 카멜케이스로 변환한 프로퍼티를 가지고 있다. (user-id => userId)

이 프로퍼티로 data 어트리뷰트의 값을 취득하거나 변경할 수 있다.

 

 

 

Reference 

•  모던 자바스크립트 Deep Dive _이웅모