Javascript 选择（Selection）和范围（Range）

在本章中，我们将介绍文档中的选择以及在表单字段（如 ​<input>​）中的选择。

JavaScript 可以访问现有的选择，选择/取消全部或部分 DOM 节点的选择，从文档中删除所选部分，将其包装到一个标签（tag）中，等。

你可以在本章末尾的“总结”部分找到一些常见的使用方式。可能就已经满足了你当前的需求，但如果你阅读全文，将会有更多收获。

底层的（underlying）Range 和 Selection 对象很容易掌握，因此，你不需要任何诀窍便可以使用它们做你想要做的事儿。

范围

选择的基本概念是 Range：本质上是一对“边界点”：范围起点和范围终点。

在没有任何参数的情况下，创建一个 Range 对象：

let range = new Range();

然后，我们可以使用 range.setStart(node, offset) 和 range.setEnd(node, offset) 来设置选择边界。

正如你可能猜到的那样，我们将进一步使用 Range 对象进行选择，但首先让我们创建一些这样的对象。

选择部分文本

有趣的是，这两种方法中的第一个参数 node 都可以是文本节点或元素节点，而第二个参数的含义依赖于此。

如果 node 是一个文本节点，那么 offset 则必须是其文本中的位置。

例如，对于给定的 <p>Hello</p>，我们可以像下面这样创建一个包含字母 “ll” 的范围：

<p id="p">Hello</p>
<script>
  let range = new Range();
  range.setStart(p.firstChild, 2);
  range.setEnd(p.firstChild, 4);

  // 对 range 进行 toString 处理，range 则会把其包含的内容以文本的形式返回
  console.log(range); // ll
</script>

在这里，我们获取 <p> 的第一个子节点（即文本节点）并指定其中的文本位置：

选择元素节点

或者，如果 node 是一个元素节点，那么 offset 则必须是子元素的编号。

这对于创建包含整个节点的范围很方便，而不是在其文本中的某处停止。

例如，我们有一个更复杂的文档片段：

<p id="p">Example: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

这是它的 DOM 结构，包含元素和文本节点：

让我们为 "Example: <i>italic</i>" 设置一个范围。

正如我们所看到的，这个短语正好由 <p> 的索引为 0 和 1 的两个子元素组成。

• 起点以 <p> 作为父节点 node，0 作为偏移量。

因此，我们可以将其设置为 range.setStart(p, 0)。


• 终点也是以 <p> 作为父节点 node，但以 2 作为偏移量（它指定最大范围，但不包括 offset）。

因此，我们可以将其设置为 range.setEnd(p, 2)。

示例如下，如果你运行它，你可以看到文本被选中：

<p id="p">Example: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

<script>
  let range = new Range();

  range.setStart(p, 0);
  range.setEnd(p, 2);

  // 范围的 toString 以文本形式返回其内容，不带标签
  console.log(range); // Example: italic

  // 将此范围应用于文档选择，后文有解释
  document.getSelection().addRange(range);
</script>

这是一个更灵活的测试台，你可以在其中设置范围开始/结束编号，并探索各种情况：

<p id="p">Example: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

From <input id="start" type="number" value=1> – To <input id="end" type="number" value=4>
<button id="button">Click to select</button>
<script>
  button.onclick = () => {
    let range = new Range();

    range.setStart(p, start.value);
    range.setEnd(p, end.value);

    // 应用选择，后文有解释
    document.getSelection().removeAllRanges();
    document.getSelection().addRange(range);
  };
</script>

例如，在同一个 <p> 中从偏移量 1 到 4 选择得到的范围为 <i>italic</i> and <b>bold</b>：

起始和结束的节点可以不同

我们不是必须在 setStart 和 setEnd 中使用相同的节点。一个范围可能会跨越很多不相关的节点。唯一要注意的是终点要在起点之后。

选择更大的片段

让我们在示例中选择一个更大的片段，像这样：

我们已经知道如何实现它了。我们只需要将起点和终点设置为文本节点中的相对偏移量即可。

我们需要创建一个范围，它：

• 从 ​<p>​ 的第一个子节点的位置 2 开始（选择 "Example: " 中除前两个字母外的所有字母）
• 到 ​<b>​ 的第一个子节点的位置 3 结束（选择 “bold” 的前三个字母，就这些）：

<p id="p">Example: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

<script>
  let range = new Range();

  range.setStart(p.firstChild, 2);
  range.setEnd(p.querySelector('b').firstChild, 3);

  console.log(range); // ample: italic and bol

  // 使用此范围进行选择（后文有解释）
  window.getSelection().addRange(range);
</script>

正如你所看到的，选择我们想要的范围其实很容易实现。

如果我们想将节点作为一个整体，我们可以将元素传入 setStart/setEnd。否则，我们可以在文本层级上进行操作。

range 属性

我们在上面的示例中创建的 range 对象具有以下属性：

• ​startContainer​，​startOffset​ —— 起始节点和偏移量，
• 在上例中：分别是 ​<p>​ 中的第一个文本节点和 ​2​。
• ​endContainer​，​endOffset​ —— 结束节点和偏移量，
• 在上例中：分别是 ​<b>​ 中的第一个文本节点和 ​3​。
• ​collapsed​ —— 布尔值，如果范围在同一点上开始和结束（所以范围内没有内容）则为 ​true​，
• 在上例中：​false​
• ​commonAncestorContainer​ —— 在范围内的所有节点中最近的共同祖先节点，
• 在上例中：​<p>​

选择范围的方法

有许多便利的方法可以操纵范围。

我们已经见过了 setStart 和 setEnd，这还有其他类似的方法。

设置范围的起点：

• ​setStart(node, offset)​ 将起点设置在：​node​ 中的位置 ​offset​
• ​setStartBefore(node)​ 将起点设置在：​node​ 前面
• ​setStartAfter(node)​ 将起点设置在：​node​ 后面

设置范围的终点（类似的方法）：

• ​setEnd(node, offset)​ 将终点设置为：​node​ 中的位置 ​offset​
• ​setEndBefore(node)​ 将终点设置为：​node​ 前面
• ​setEndAfter(node)​ 将终点设置为：​node​ 后面

从技术上讲，setStart/setEnd 可以做任何事，但是更多的方法提供了更多的便捷性。

在所有这些方法中，node 都可以是文本或者元素节点：对于文本节点，偏移量 offset 跨越的是很多字母，而对于元素节点则跨越的是很多子节点。

更多创建范围的方法：

• ​selectNode(node)​ 设置范围以选择整个 ​node​
• ​selectNodeContents(node)​ 设置范围以选择整个 ​node​ 的内容
• ​collapse(toStart)​ 如果 ​toStart=true​ 则设置 end=start，否则设置 start=end，从而折叠范围
• ​cloneRange()​ 创建一个具有相同起点/终点的新范围

编辑范围的方法

创建范围后，我们可以使用以下方法操作其内容：

• ​deleteContents()​ —— 从文档中删除范围中的内容
• ​extractContents()​ —— 从文档中删除范围中的内容，并将删除的内容作为 DocumentFragment 返回
• ​cloneContents()​ —— 复制范围中的内容，并将复制的内容作为 DocumentFragment 返回
• ​insertNode(node)​ —— 在范围的起始处将 ​node​ 插入文档
• ​surroundContents(node)​ —— 使用 ​node​ 将所选范围中的内容包裹起来。要使此操作有效，则该范围必须包含其中所有元素的开始和结束标签：不能像 ​<i>abc​ 这样的部分范围。

使用这些方法，我们基本上可以对选定的节点执行任何操作。

点击按钮运行所选内容上的方法，点击 "resetExample" 进行重置。

<p id="p">Example: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

<p id="result"></p>
<script>
  let range = new Range();

  // 下面演示了上述的每个方法：
  let methods = {
    deleteContents() {
      range.deleteContents()
    },
    extractContents() {
      let content = range.extractContents();
      result.innerHTML = "";
      result.append("extracted: ", content);
    },
    cloneContents() {
      let content = range.cloneContents();
      result.innerHTML = "";
      result.append("cloned: ", content);
    },
    insertNode() {
      let newNode = document.createElement('u');
      newNode.innerHTML = "NEW NODE";
      range.insertNode(newNode);
    },
    surroundContents() {
      let newNode = document.createElement('u');
      try {
        range.surroundContents(newNode);
      } catch(e) { console.log(e) }
    },
    resetExample() {
      p.innerHTML = `Example: <i>italic</i> and <b>bold</b>`;
      result.innerHTML = "";

      range.setStart(p.firstChild, 2);
      range.setEnd(p.querySelector('b').firstChild, 3);

      window.getSelection().removeAllRanges();
      window.getSelection().addRange(range);
    }
  };

  for(let method in methods) {
    document.write(`<div><button onclick="methods.${method}()">${method}</button></div>`);
  }

  methods.resetExample();
</script>

还有比较范围的方法，但是很少使用。当你需要它们时，请参考 规范 或 MDN 手册。

选择

Range 是用于管理选择范围的通用对象。尽管创建一个 Range 并不意味着我们可以在屏幕上看到一个内容选择。

我们可以创建 Range 对象并传递它们 —— 但它们并不会在视觉上选择任何内容。

文档选择是由 Selection 对象表示的，可通过 window.getSelection() 或 document.getSelection() 来获取。一个选择可以包括零个或多个范围。至少，Selection API 规范 是这么说的。不过实际上，只有 Firefox 允许使用 Ctrl+click (Mac 上用 Cmd+click) 在文档中选择多个范围。

这是在 Firefox 中做的一个具有 3 个范围的选择的截图：

其他浏览器最多支持 1 个范围。正如我们将看到的，某些 Selection 方法暗示可能有多个范围，但同样，在除 Firefox 之外的所有浏览器中，范围最多是 1。

选择属性

如前所述，理论上一个选择可能包含多个范围。我们可以使用下面这个方法获取这些范围对象：

• ​getRangeAt(i)​ —— 获取第 ​i​ 个范围，​i​ 从 ​0​ 开始。在除 Firefox 之外的所有浏览器中，仅使用 ​0​。

此外，还有更方便的属性。

与范围类似，选择的起点被称为“锚点（anchor）”，终点被称为“焦点（focus）”。

主要的选择属性有：

• ​anchorNode​ —— 选择的起始节点，
• ​anchorOffset​ —— 选择开始的 ​anchorNode​ 中的偏移量，
• ​focusNode​ —— 选择的结束节点，
• ​focusOffset​ —— 选择开始处 ​focusNode​ 的偏移量，
• ​isCollapsed​ —— 如果未选择任何内容（空范围）或不存在，则为 ​true ​。
• ​rangeCount​ —— 选择中的范围数，除 Firefox 外，其他浏览器最多为 ​1​。

选择和范围的起点和终点对比

选择（selection）的锚点/焦点和 Range 的起点和终点有一个很重要的区别。

正如我们所知道的，Range 对象的起点必须在其终点之前。

但对于选择，并不总是这样的。

我们可以在两个方向上使用鼠标进行选择：“从左到右”或“从右到左”。

换句话说，当按下鼠标按键，然后它在文档中向前移动时，它结束的位置（焦点）将在它开始的位置（锚点）之后。

例如，如果用户使用鼠标从 “Example” 开始选择到 “italic”：

但是，我们也可以从前向后进行相同的选择：从 “italic” 到 “Example”（从前向后），这样它结束的位置（焦点）将在它开始的位置（锚点）之前。

选择事件

有一些事件可以跟踪选择：

• ​elem.onselectstart​ —— 当在元素 ​elem​ 上（或在其内部）开始选择时。例如，当用户在元素 ​elem​ 上按下鼠标按键并开始移动指针时。
• 阻止默认行为取消了选择的开始。因此，从该元素开始选择变得不可能，但该元素仍然是可选择的。用户只需要从其他地方开始选择。
• ​document.onselectionchange​ —— 当选择发生变化或开始时。
• 请注意：此处理程序只能在 ​document​ 上设置。它跟踪的是 ​document​ 中的所有选择。

选择跟踪演示

下面是一个小例子，它跟踪了 document 上当前的选择，并将选择边界显示出来：

<p id="p">Select me: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

From <input id="from" disabled> – To <input id="to" disabled>
<script>
  document.onselectionchange = function() {
    let selection = document.getSelection();

    let {anchorNode, anchorOffset, focusNode, focusOffset} = selection;

    // anchorNode 和 focusNode 通常是文本节点
    from.value = `${anchorNode?.data}, offset ${anchorOffset}`;
    to.value = `${focusNode?.data}, offset ${focusOffset}`;
  };
</script>

选择复制演示

复制所选内容有两种方式：

1. 我们可以使用 ​document.getSelection().toString()​ 来获取其文本形式。
2. 此外，想要复制整个 DOM 节点，例如，如果我们需要保持其格式不变，我们可以使用 ​getRangeAt(...)​ 获取底层的（underlying）范围。​Range​ 对象还具有 ​cloneContents()​ 方法，该方法会拷贝范围中的内容并以 ​DocumentFragment​ 的形式返回，我们可以将这个返回值插入到其他位置。

下面是将所选内容复制为文本和 DOM 节点的演示：

<p id="p">Select me: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

Cloned: <span id="cloned"></span>
<br>
As text: <span id="astext"></span>

<script>
  document.onselectionchange = function() {
    let selection = document.getSelection();

    cloned.innerHTML = astext.innerHTML = "";

    // 从范围复制 DOM 节点（这里我们支持多选）
    for (let i = 0; i < selection.rangeCount; i++) {
      cloned.append(selection.getRangeAt(i).cloneContents());
    }

    // 获取为文本形式
    astext.innerHTML += selection;
  };
</script>

选择方法

我们可以通过添加/移除范围来处理选择：

• ​getRangeAt(i)​ —— 获取从 ​0​ 开始的第 i 个范围。在除 Firefox 之外的所有浏览器中，仅使用 ​0​。
• ​addRange(range)​ —— 将 ​range​ 添加到选择中。如果选择已有关联的范围，则除 Firefox 外的所有浏览器都将忽略该调用。
• ​removeRange(range)​ —— 从选择中删除 ​range​。
• ​removeAllRanges()​ —— 删除所有范围。
• ​empty()​ —— ​removeAllRanges​ 的别名。

还有一些方便的方法可以直接操作选择范围，而无需中间的 Range 调用：

• ​collapse(node, offset)​ —— 用一个新的范围替换选定的范围，该新范围从给定的 ​node​ 处开始，到偏移 ​offset​ 处结束。
• ​setPosition(node, offset)​ —— ​collapse​ 的别名。
• ​collapseToStart()​ —— 折叠（替换为空范围）到选择起点，
• ​collapseToEnd()​ —— 折叠到选择终点，
• ​extend(node, offset)​ —— 将选择的焦点（focus）移到给定的 ​node​，位置偏移 ​oofset​，
• ​setBaseAndExtent(anchorNode, anchorOffset, focusNode, focusOffset)​ —— 用给定的起点 ​anchorNode/anchorOffset​ 和终点 ​focusNode/focusOffset​ 来替换选择范围。选中它们之间的所有内容。
• ​selectAllChildren(node)​ —— 选择 ​node​ 的所有子节点。
• ​deleteFromDocument()​ —— 从文档中删除所选择的内容。
• ​containsNode(node, allowPartialContainment = false)​ —— 检查选择中是否包含 ​node​（若第二个参数是 ​true​，则只需包含 ​node​ 的部分内容即可）

对于大多数需求，这些方法就够了，无需访问底层的（underlying）Range 对象。

例如，选择段落 <p> 的全部内容：

<p id="p">Select me: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

<script>
  // 从 <p> 的第 0 个子节点选择到最后一个子节点
  document.getSelection().setBaseAndExtent(p, 0, p, p.childNodes.length);
</script>

使用范围来完成同一个操作：

<p id="p">Select me: <i>italic</i> and <b>bold</b></p>

<script>
  let range = new Range();
  range.selectNodeContents(p); // 或者也可以使用 selectNode(p) 来选择 <p> 标签

  document.getSelection().removeAllRanges(); // 清除现有选择（如果有的话）
  document.getSelection().addRange(range);
</script>

如要选择一些内容，请先移除现有的选择

如果在文档中已存在选择，则首先使用 removeAllRanges() 将其清空。然后添加范围。否则，除 Firefox 外的所有浏览器都将忽略新范围。

某些选择方法例外，它们会替换现有的选择，例如 setBaseAndExtent。

表单控件中的选择

诸如 input 和 textarea 等表单元素提供了 专用的选择 API，没有 Selection 或 Range 对象。由于输入值是纯文本而不是 HTML，因此不需要此类对象，一切都变得更加简单。

属性：

• ​input.selectionStart​ —— 选择的起始位置（可写），
• ​input.selectionEnd​ —— 选择的结束位置（可写），
• ​input.selectionDirection​ —— 选择方向，其中之一：“forward”，“backward” 或 “none”（例如使用鼠标双击进行的选择），

事件：

• ​input.onselect​ —— 当某个东西被选择时触发。

方法：

• ​input.select()​ —— 选择文本控件中的所有内容（可以是 ​textarea​ 而不是 ​input​），
• ​input.setSelectionRange(start, end, [direction])​ —— 在给定方向上（可选），从 ​start​ 一直选择到 ​end​。
• ​input.setRangeText(replacement, [start], [end], [selectionMode])​ —— 用新文本替换范围中的文本。

可选参数 start 和 end，如果提供的话，则设置范围的起点和终点，否则使用用户的选择。


最后一个参数 selectionMode 决定替换文本后如何设置选择。可能的值为：


• ​"select"​ —— 将选择新插入的文本。
• ​"start"​ —— 选择范围将在插入的文本之前折叠（光标将在其之前）。
• ​"end"​ —— 选择范围将在插入的文本之后折叠（光标将紧随其后）。
• ​"preserve"​ —— 尝试保留选择。这是默认值。

现在，让我们看看这些方法的实际使用。

示例：跟踪选择

例如，此段代码使用 onselect 事件来跟踪选择：

<textarea id="area" style="width:80%;height:60px">
Selecting in this text updates values below.
</textarea>
<br>
From <input id="from" disabled> – To <input id="to" disabled>

<script>
  area.onselect = function() {
    from.value = area.selectionStart;
    to.value = area.selectionEnd;
  };
</script>

请注意：

• ​onselect​ 是在某项被选择时触发，而在选择被删除时不触发。
• 根据 规范，表单控件内的选择不应该触发 ​document.onselectionchange​ 事件，因为它与 ​document​ 选择和范围不相关。一些浏览器会生成它，但我们不应该依赖它。

示例：移动光标

我们可以更改 selectionStart 和 selectionEnd，二者设定了选择。

一个重要的边界情况是 selectionStart 和 selectionEnd 彼此相等。那正是光标位置。或者，换句话说，当未选择任何内容时，选择会折叠在光标位置。

因此，通过将 selectionStart 和 selectionEnd 设置为相同的值，我们可以移动光标。

例如：

<textarea id="area" style="width:80%;height:60px">
Focus on me, the cursor will be at position 10.
</textarea>

<script>
  area.onfocus = () => {
    // 设置零延迟 setTimeout 以在浏览器 "focus" 行为完成后运行
    setTimeout(() => {
      // 我们可以设置任何选择
      // 如果 start=end，则光标就会在该位置
      area.selectionStart = area.selectionEnd = 10;
    });
  };
</script>

示例：修改选择

如要修改选择的内容，我们可以使用 input.setRangeText() 方法。当然，我们可以读取 selectionStart/End，并在了解选择的情况下更改 value 的相应子字符串，但是 setRangeText 功能更强大，通常更方便。

那是一个有点复杂的方法。使用其最简单的单参数形式，它可以替换用户选择的范围并删除该选择。

例如，这里的用户的选择将被包装在 *...* 中：

<input id="input" style="width:200px" value="Select here and click the button">
<button id="button">Wrap selection in stars *...*</button>

<script>
button.onclick = () => {
  if (input.selectionStart == input.selectionEnd) {
    return; // 什么都没选
  }

  let selected = input.value.slice(input.selectionStart, input.selectionEnd);
  input.setRangeText(`*${selected}*`);
};
</script>

使用更多参数，我们可以设置范围 start 和 end。

在下面这个示例中，我们在输入文本中找到 "THIS"，将其替换，并保持替换文本的选中状态：

<input id="input" style="width:200px" value="Replace THIS in text">
<button id="button">Replace THIS</button>

<script>
button.onclick = () => {
  let pos = input.value.indexOf("THIS");
  if (pos >= 0) {
    input.setRangeText("*THIS*", pos, pos + 4, "select");
    input.focus(); // 聚焦（focus），以使选择可见
  }
};
</script>

示例：在光标处插入

如果未选择任何内容，或者我们在 setRangeText 中使用了相同的 start 和 end，则仅插入新文本，不会删除任何内容。

我们也可以使用 setRangeText 在“光标处”插入一些东西。

这是一个按钮，按下后会在光标位置插入 "HELLO"，然后光标紧随其后。如果选择不为空，则将其替换（我们可以通过比较 selectionStart!=selectionEnd 来进行检查，为空则执行其他操作）：

<input id="input" style="width:200px" value="Text Text Text Text Text">
<button id="button">Insert "HELLO" at cursor</button>

<script>
  button.onclick = () => {
    input.setRangeText("HELLO", input.selectionStart, input.selectionEnd, "end");
    input.focus();
  };
</script>

使不可选

要使某些内容不可选，有三种方式：

1. 使用 CSS 属性 user-select: none。

<style>
#elem {
  user-select: none;
}
</style>
<div>Selectable <div id="elem">Unselectable</div> Selectable</div>

这样不允许选择从 elem 开始。但是用户可以在其他地方开始选择，并将 elem 包含在内。


然后 elem 将成为 document.getSelection() 的一部分，因此选择实际发生了，但是在复制粘贴中，其内容通常会被忽略。


2. 防止 onselectstart 或 mousedown 事件中的默认行为。

<div>Selectable <div id="elem">Unselectable</div> Selectable</div>

<script>
  elem.onselectstart = () => false;
</script>

这样可以防止在 elem 上开始选择，但是访问者可以在另一个元素上开始选择，然后扩展到 elem。


当同一行为上有另一个事件处理程序触发选择时（例如 mousedown），这会很方便。因此我们禁用选择以避免冲突，仍然允许复制 elem 内容。


3. 我们还可以使用 ​document.getSelection().empty()​ 来在选择发生后清除选择。很少使用这种方法，因为这会在选择项消失时导致不必要的闪烁。

参考

• DOM 规范：范围（Range）
• 选择（Selection）API
• HTML 规范：用于文本控件选择的 API

总结

我们介绍了用于选择的两种不同的 API：

1. 对于文档：​Selection​ 和 ​Range​ 对象。
2. 对于 ​input​，​textarea​：其他方法和属性。

第二个 API 非常简单，因为它处理的是文本。

最常用的方案一般是：

1. 获取选择：

let selection = document.getSelection();

let cloned = /* 要将所选的节点克隆到的元素 */;

// 然后将 Range 方法应用于 selection.getRangeAt(0)
// 或者，像这样，用于所有范围，以支持多选
for (let i = 0; i < selection.rangeCount; i++) {
  cloned.append(selection.getRangeAt(i).cloneContents());
}

2. 设置选择

let selection = document.getSelection();

// 直接：
selection.setBaseAndExtent(...from...to...);

// 或者我们可以创建一个范围并：
selection.removeAllRanges();
selection.addRange(range);

最后，关于光标。在诸如 <textarea> 之类的可编辑元素中，光标的位置始终位于选择的起点或终点。我们可以通过设置 elem.selectionStart 和 elem.selectionEnd 来获取光标位置或移动光标。