黄亿华
黄亿华

Jsoup代码解读之六-parser(下)

最近生活上有点忙，女儿老是半夜不睡，精神状态也不是很好。工作上的事情也谈不上顺心，有很多想法但是没有几个被认可，有些事情也不是说代码写得好就行的。算了，还是端正态度，毕竟资历尚浅，我还是继续我的。

读Jsoup源码并非无聊，目的其实是为了将webmagic做的更好一点，毕竟parser也是爬虫的重要组成部分之一。读了代码后，收获也不少，对HTML的知识也更进一步了。

DOM树产生过程

这里单独将TreeBuilder部分抽出来叫做语法分析过程可能稍微不妥，其实就是根据Token生成DOM树的过程，不过我还是沿用这个编译器里的称呼了。

TreeBuilder同样是一个facade对象，真正进行语法解析的是以下一段代码：


protected void runParser() {
    while (true) {
        Token token = tokeniser.read();

        process(token);

        if (token.type == Token.TokenType.EOF)
            break;
    }
}

TreeBuilder有两个子类，HtmlTreeBuilder和XmlTreeBuilder。XmlTreeBuilder自然是构建XML树的类，实现颇为简单，基本上是维护一个栈，并根据不同Token插入节点即可：


@Override
protected boolean process(Token token) {
    // start tag, end tag, doctype, comment, character, eof
    switch (token.type) {
        case StartTag:
            insert(token.asStartTag());
            break;
        case EndTag:
            popStackToClose(token.asEndTag());
            break;
        case Comment:
            insert(token.asComment());
            break;
        case Character:
            insert(token.asCharacter());
            break;
        case Doctype:
            insert(token.asDoctype());
            break;
        case EOF: // could put some normalisation here if desired
            break;
        default:
            Validate.fail("Unexpected token type: " + token.type);
    }
    return true;
}

insertNode的代码大致是这个样子(为了便于展示，对方法进行了一些整合)：


Element insert(Token.StartTag startTag) {
    Tag tag = Tag.valueOf(startTag.name());
    Element el = new Element(tag, baseUri, startTag.attributes);
    stack.getLast().appendChild(el);
    if (startTag.isSelfClosing()) {
        tokeniser.acknowledgeSelfClosingFlag();
        if (!tag.isKnownTag()) // unknown tag, remember this is self closing for output. see above.
            tag.setSelfClosing();
    } else {
        stack.add(el);
    }
    return el;
}

HTML解析状态机

相比XmlTreeBuilder，HtmlTreeBuilder则实现较为复杂，除了类似的栈结构以外，还用到了HtmlTreeBuilderState来构建了一个状态机来分析HTML。这是为什么呢？不妨看看HtmlTreeBuilderState到底用到了哪些状态吧（在代码中中用 标明状态）：


<!-- State: Initial -->
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<!-- State: BeforeHtml -->
<html lang='zh-CN' xml:lang='zh-CN' xmlns='http://www.w3.org/1999/xhtml'>
<!-- State: BeforeHead -->
<head>
  <!-- State: InHead -->
  <script type="text/javascript">
  //<!-- State: Text -->
    function xx(){
    }
  </script>
  <noscript>
    <!-- State: InHeadNoscript -->
    Your browser does not support JavaScript!
  </noscript>
</head>
<!-- State: AfterHead -->
<body>
<!-- State: InBody -->
<textarea>
    <!-- State: Text -->
    xxx
</textarea>
<table>
    <!-- State: InTable -->
    <!-- State: InTableText -->
    xxx
    <tbody>
    <!-- State: InTableBody -->
    </tbody>
    <tr>
        <!-- State: InRow -->
        <td>
            <!-- State: InCell -->
        </td>
    </tr>    
</table>
</html>

这里可以看到，HTML标签是有嵌套要求的，例如<tr>,<td>需要组合<table>来使用。根据Jsoup的代码，可以发现，HtmlTreeBuilderState做了以下一些事情：

  • 语法检查

    例如tr没有嵌套在table标签内，则是一个语法错误。当InBody状态直接出现以下tag时，则出错。Jsoup里遇到这种错误，会发现这个Token的解析并记录错误，然后继续解析下面内容，并不会直接退出。

    
InBody {
    boolean process(Token t, HtmlTreeBuilder tb) {
        if (StringUtil.in(name,
        "caption", "col", "colgroup", "frame", "head", "tbody", "td", "tfoot", "th", "thead", "tr")) {
        tb.error(this);
        return false;
        }
    }

  • 标签补全

    例如head标签没有闭合，就写入了一些只有body内才允许出现的标签，则自动闭合</head>。HtmlTreeBuilderState有的方法anythingElse()就提供了自动补全标签，例如InHead状态的自动闭合代码如下：

        
    private boolean anythingElse(Token t, TreeBuilder tb) {
        tb.process(new Token.EndTag("head"));
        return tb.process(t);
    }

    还有一种标签闭合方式，例如下面的代码：

    
private void closeCell(HtmlTreeBuilder tb) {
    if (tb.inTableScope("td"))
        tb.process(new Token.EndTag("td"));
    else
        tb.process(new Token.EndTag("th")); // only here if th or td in scope
}

实例研究

缺少标签时，会发生什么事？

好了，看了这么多parser的源码，不妨回到我们的日常应用上来。我们知道，在页面里多写一个两个未闭合的标签是很正常的事，那么它们会被怎么解析呢？

就拿<div>标签为例：

  1. 漏写了开始标签，只写了结束标签

    
case EndTag:
    if (StringUtil.in(name,"div","dl", "fieldset", "figcaption", "figure", "footer", "header", "pre", "section", "summary", "ul")) {                
        if (!tb.inScope(name)) {
        tb.error(this);
        return false;
        } 
    }

    恭喜你，这个</div>会被当做错误处理掉，于是你的页面就毫无疑问的乱掉了！当然，如果单纯多写了一个</div>，好像也不会有什么影响哦？(记得有人跟我讲过为了防止标签未闭合，而在页面底部多写了几个</div>的故事)

  2. 写了开始标签，漏写了结束标签

    这个情况分析起来更复杂一点。如果是无法在内部嵌套内容的标签，那么在遇到不可接受的标签时，会进行闭合。而<div>标签可以包括大多数标签，这种情况下，其作用域会持续到HTML结束。

好了，parser系列算是分析结束了，其间学到不少HTML及状态机内容，但是离实际使用比较远。下面开始select部分，这部分可能对日常使用更有意义一点。

最后附上我的Jsoup系列博客及源码地址：http://github.com/code4craft/jsoup-learning

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