为什么 CSS :not 选择器不支持复杂选择？

CSS 的 `:not()` 选择器，尽管功能强大，但确实在支持“复杂选择”方面存在限制，这并非是故意为之的排斥，而是源于其设计初衷、浏览器渲染机制以及CSS语言本身的演进逻辑。理解这些限制，我们需要深入探讨几个关键点。

首先，我们得明白 `:not()` 的核心作用是“排除”。它让你能够选中页面上“不是”某个特定条件的元素。这个“特定条件”本身，是 `:not()` 选择器能力边界的直接体现。

早期的CSS设计，对于选择器的复杂性有一个逐步探索和收敛的过程。`:not()` 的出现，是为了解决一个常见的痛点：当你想应用某种样式到大多数元素，但需要排除少数几种时，无需写大量重复的规则，只需一个 `:not()` 即可。例如，你想让所有段落（`

`）都有下边框，但想排除那些是标题（`

`到`

`）的段落。没有 `:not()`，你可能需要针对每个标题级别写一个排除规则，或者干脆直接为标题设置样式，然后再为所有段落设置样式，这样标题的样式可能会被覆盖，需要额外的规则来重置。`:not(h1), :not(h2), ..., p` 远不如 `p:not(h1, h2, ...)` 简洁。

然而，当我们将 `:not()` 的参数从一个简单的标签名（如 `p`）或一个简单的类名（如 `.myclass`）扩展到更复杂的组合时，问题就出现了。想象一下，你尝试使用 `:not(div.container > p:firstchild)`。这里的复杂性体现在：

1. 后代选择器 (`>`)： `:not()` 需要解析这个组合关系。它需要判断一个元素是否是某个 `div.container` 的直接子元素，并且那个子元素本身又是一个 `

` 并且是其父元素的第一个孩子。
2. 类型选择器 (`p`)： 结合了标签名。
3. 类选择器 (`.container`)： 结合了类名。
4. 伪类 (`:firstchild`)： 这是一个状态选择器，其判断依赖于元素在其父元素内的位置和同胞元素的类型。

让 `:not()` 能够正确地处理这种层层嵌套、条件关联的复杂选择，对浏览器解析器来说，意味着它需要能够“负向”理解所有这些规则的逻辑。换句话说，浏览器不仅要知道“是什么”，还要知道“不是什么”，而且这个“不是什么”可能本身就包含了一系列的“是”的条件。

从浏览器的渲染引擎的角度来看，性能是至关重要的。浏览器在解析CSS时，需要将选择器转化为能够高效查找DOM元素的数据结构。当选择器变得非常复杂，特别是包含否定性的复杂组合时，这种转换和查找的成本会急剧上升。

查找效率： 如果 `:not()` 内部是一个非常复杂的组合，浏览器可能无法像处理简单选择器那样，直接从DOM树的特定层级开始高效查找。它可能需要先遍历一大批潜在的元素，然后逐一检查它们是否符合 `:not()` 内部的否定条件。如果 `:not()` 内部的条件本身就很耗费计算资源（例如，复杂的链式伪类），那么在否定它的过程中，计算量更是成倍增加。
可预测性： 浏览器引擎的设计，倾向于将复杂性“压平”或“优化”到可以理解和预测的模式。允许 `:not()` 接受任意复杂的选择器，会极大地增加解析和执行的不确定性，使得优化变得异常困难。

另一方面，CSS语言本身也在不断发展。对于 `:not()` 的限制，也存在一些历史原因和设计哲学。早期的CSS标准在设计时，更侧重于清晰、可预测的声明式样式。过于激进的复杂性，可能会让CSS变得难以学习和维护，也容易引入意想不到的渲染结果。

CSS Working Group 在不断权衡新特性的能力边界和对现有生态的影响。允许 `:not()` 支持任意复杂选择，可能会导致：

浏览器兼容性问题： 不同的浏览器引擎在解析和实现复杂否定选择器上的差异会非常大，导致跨浏览器兼容性成为噩梦。
性能瓶颈： 如前所述，对性能的影响难以估量。
可读性与维护性： 开发者在阅读和调试一个包含深层嵌套 `:not()` 的样式表时，可能会感到非常吃力。

因此，CSS规范（如CSS Selectors Level 4）对 `:not()` 的参数做出了限制，通常只允许它接受一个“简单选择器”。简单选择器是指不包含伪元素（如 `::before`）或组合符（如 `>`、`+`、`~`）的单一选择器，如标签名 (`p`)、类名 (`.myclass`)、ID (`myid`)、属性选择器 (`[type="text"]`)，以及某些基本的伪类（如 `:firstchild`, `:nthchild()`)，但即便这些基本的伪类，也不能随意嵌套在 `:not()` 内部，其接受的伪类也有一定范围。

尽管如此，CSS Working Group 也在不断审视和改进标准。一些更新的标准（如 Selectors Level 4）允许 `:not()` 接受更广泛的简单选择器，比如属性选择器和某些伪类，但这仍然不是任意的“复杂选择”。

简而言之，`:not()` 不支持复杂选择，不是因为不能，而是基于对浏览器性能、解析效率、语言设计哲学以及未来兼容性发展的综合考量。它被设计成一个相对聚焦的工具，用于简单的排除场景，而不是一个可以无限嵌套、组合的万能选择器构建器。如果需要更复杂的排除逻辑，开发者通常会选择通过JavaScript来辅助实现，或者调整HTML结构和CSS类名来规避这种复杂性。

网友意见

实际上，最近的selector 4的草案是支持的。不仅是你给的例子（compound selector）支持，实际支持selector list（即所有选择器）。

【以下是我的主观看法，不保证准确，谨供参考。如需验证，请自行查阅w3c mailing list记录，或写邮件咨询spec的编辑，比如

fantasai

和

Tab Atkins Jr.

。】

过去（selector 3规范）确实仅支持单个simple selector。

我们需要理解，技术上可以做到不代表就应该直接上。

首先我们应该考虑需求，即实际的use cases。单个simple selector其实已经满足了大量需求了。对于简单的compound selector的需求，比如`a:not(.b.c)`，可以写作`a:not(.b):not(.c), a.b:not(.c), a.c:not(.b)`。题主写的`img:not(.abc[alt][href])`（这里href估计是题主的笔误，因为img上只有src属性）也可以转写。当然，这比较麻烦，且如果多的话，很容易出现组合爆炸。不过当初连简单的:not都没有，人民群众并不习惯逆向思维，更复杂的需求还没有被发掘，也就是并没有很多use cases。

其次，我们是希望新特性出来非常慢但是一步到位，还是先出一部分特性用起来呢？总的来说，后者更好。因为更快出可用的新特性，大家可以更快试验，也就可以更快的给出反馈，厂商可以更快的发现和修复bug，标准工作组可以更快地确认真实的use cases，确认spec的设计是可行和合理的。此外，小步走可以在工程上控制复杂度，避免出现步子迈得太大扯到蛋。（比如CSS2就是一个反例。当初标准过于复杂，就不可能有足够完善和完全的实现，各浏览器实现存在各种bug不说，更有许多是spec本身存在bug、未定义或含糊不清的地方。）当然，“小步走”的前提是你本身是有设计有规划的。现在一些公司所谓的“小步走”实际是“快糙猛”，请大家注意甄别，千万别混为一谈。【PS. “小步走”也绝不等于“摸着石头过河”——所谓“摸石头过河”是一种非常恶心的做法，因为其实质是忽悠大家连救生圈都不带就下河，你若渡河成功算领导高瞻远瞩指挥有方，你若不幸淹死就成了领导嘴里不可避免要付出的代价然后被遗弃。】

具体到`:not`，仅支持单个simple selector意味着可将:not简单视为一种新的simple selector，从工程师的角度看，可以完全不改动selector引擎的原有设计和实现，实现起来很容易。而支持复杂的:not或者:matches则意味着必须支持一种以前从未有过的嵌套结构，虽然看起来也不是很难，但数据结构、匹配流程、优化算法很可能全都要改，实际工作量大许多。

此外，selector是有性能要求的。这是为什么在css3 selector之前没有任何需要回溯计算的选择器。:not也存在性能上的问题。不难看出，其内部如果是compound selectors，性能和不带:not的相同compound selectors并不会有什么差别。但是如果里面有combinator，这个复杂度就不好判断了。所以之前草案一直规定css匹配时，:not、:matches等只能包含compound selectors，只有调用js的selectors api时才支持完整selectors。不过最近的草案去除了大部分限制，只保留了对:has的限制。这应该是浏览器厂商的工程师已经完成了对性能影响的评估——这个事情不是光靠嘴巴说说的，一定是需要真的实现出来然后测试验证的。这也是为什么这些新的特性不是一蹴而就的。

以上。

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