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HTML 解析 AST 状态机：揭秘高效 HTML 解析技术

前端

使用状态机解析 HTML 的高效之道

什么是状态机？

状态机是一种抽象计算模型，它能够建模复杂对象的各种状态变化。它遵循一种工程化的方式处理这些变化，方便理解和沟通。在 HTML 解析中，状态机可以非常有效地将 HTML 文档转换为抽象语法树 (AST)，以供后续处理。

状态机解析 HTML 的优势

与传统解析方法相比，使用状态机解析 HTML 具有以下优势：

  • 高效性： 状态机采用了一种非常高效的方法，可以大大提高解析速度。
  • 准确性： 状态机是一种非常准确的解析方法，可以有效避免解析错误。
  • 可扩展性： 状态机是一种非常可扩展的解析方法，可以很容易地添加新的解析规则。
  • 易于理解和沟通： 状态机是一种非常直观和易于理解的方法，可以很容易地与他人沟通。

状态机解析 HTML 的原理

为了理解状态机如何解析 HTML，让我们来看看以下示例代码：

def html_parser(html_string):
    # 初始化状态机
    state_machine = HtmlParser()

    # 将 HTML 字符串传递给状态机进行解析
    state_machine.parse(html_string)

    # 从状态机中获取解析结果
    ast = state_machine.get_ast()

    # 返回解析结果
    return ast

class HtmlParser:
    def __init__(self):
        # 初始化状态
        self.state = "START"

        # 初始化 AST
        self.ast = {}

    def parse(self, html_string):
        # 逐个字符处理 HTML 字符串
        for char in html_string:
            # 根据当前状态和字符更新状态
            self.state = self.transition_function(self.state, char)

            # 根据当前状态和字符执行相应操作
            self.action_function(self.state, char)

    def transition_function(self, state, char):
        # 根据当前状态和字符返回下一个状态
        # ... (略去具体状态转移函数实现)

    def action_function(self, state, char):
        # 根据当前状态和字符执行相应操作
        # ... (略去具体动作函数实现)

状态转移函数

状态转移函数是状态机解析 HTML 的核心。它根据当前状态和输入的字符确定下一个状态。

动作函数

动作函数根据当前状态和输入的字符执行相应的操作，例如添加新元素到 AST 或更新现有元素。

状态机解析 HTML 的示例

以下是一个使用状态机解析 HTML 的示例：

输入： <html><body><h1>Hello World!</h1></body></html>

状态转移和动作：

当前状态 输入字符 下一个状态 动作
START < TAG_START 初始化新元素
TAG_START h TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME t TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME m TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME l TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加新元素到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME b TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME o TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME d TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME y TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START h TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME 1 TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME h TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME t TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME m TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME l TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME b TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME o TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME d TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME y TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME h TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME t TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME m TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME l TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME b TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME o TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME d TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME y TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME h TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME t TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME m TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME l TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME h TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME t TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME m TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME l TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME h TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME t TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME m TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME l TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，添加到 AST
END_TAG < TAG_START 初始化新元素
TAG_START / TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME b TAG_NAME 开始收集标签名
TAG_NAME o TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME d TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME y TAG_NAME 继续收集标签名
TAG_NAME > END_TAG 完成标签名收集，