对于这个答案，我将querySelector和querySelectorAll称为querySelector*，将getElementById、getElementsByClassName、getElementsByTagName和getElementsByName称为getElement*。

这些信息的很多可以在规范中进行验证，很多是我在编写时运行的各种基准测试得出的。规范：https://dom.spec.whatwg.org/

主要区别

1. querySelector*更灵活，因为您可以传递任何CSS3选择器，而不仅仅是简单的id、tag或class。
2. querySelector*的性能随其调用的DOM的大小而变化。准确地说，querySelector*调用以O(n)时间运行，而getElement*调用以O(1)时间运行，其中n是调用所在元素或文档的所有子元素的总数。
3. 这些调用的返回类型有所不同。querySelector和getElementById都返回单个元素。querySelectorAll和getElementsByName都返回NodeList。getElementsByClassName和getElementsByTagName都返回HTMLCollection。NodeList和HTMLCollection都被称为元素的集合。
4. 集合可以分别返回“live”或“static”集合。这在它们返回的实际类型中没有反映出来。getElements*调用返回live集合，而querySelectorAll返回static集合。据我理解，live集合包含对DOM中元素的引用，而static集合包含元素的副本。您还可以查看下面的@Jan Feldmann的评论，以获取不同的角度。我还没有找到一个好的方法将其纳入我的答案，但它可能是一个更准确的理解。

这些概念在下表中总结。

Function               | Live? | Type           | Time Complexity
querySelector          |       | Element        |  O(n)
querySelectorAll       |   N   | NodeList       |  O(n)
getElementById         |       | Element        |  O(1)
getElementsByClassName |   Y   | HTMLCollection |  O(1)
getElementsByTagName   |   Y   | HTMLCollection |  O(1)
getElementsByName      |   Y   | NodeList       |  O(1)

详细信息、提示和示例

• HTMLCollection不像NodeList那样类似于数组，不支持.forEach()。我发现扩展运算符对绕过这个问题很有用：

  [...document.getElementsByClassName("someClass")].forEach()

• 每个元素和全局document都可以访问所有这些函数，除了getElementById和getElementsByName，它们只在document上实现。

• 链式使用getElement*调用而不是使用querySelector*将提高性能，特别是在非常大的DOM上。即使在小的DOM和/或非常长的链上，通常也更快。然而，除非您知道需要性能，否则应该优先选择querySelector*的可读性。querySelectorAll通常更难重写，因为您必须在每一步中从NodeList或HTMLCollection中选择元素。例如，以下代码不起作用：

  document.getElementsByClassName("someClass").getElementsByTagName("div")

  因为您只能在单个元素上使用getElements*，而不是集合，但如果您只想要一个元素，那么：

  document.querySelector("#someId .someClass div")

  可以写成：

  document.getElementById("someId").getElementsByClassName("someClass")[0].getElementsByTagName("div")[0]

  注意在返回集合的每一步中使用[0]，以获取集合的第一个元素，最终结果只有一个元素，就像使用querySelector一样。

• 由于所有元素都可以使用querySelector*和getElement*调用，因此可以同时使用这两个调用进行链式操作，这在您想要一些性能提升但无法避免使用无法用getElement*调用编写的querySelector时非常有用。

• 尽管通常很容易判断一个选择器是否可以只使用getElement*调用来编写，但有一种情况可能不明显：

  document.querySelectorAll(".class1.class2")

  可以重写为

  document.getElementsByClassName("class1 class2")

• 在使用querySelector*获取的静态元素上使用getElement*将导致元素相对于querySelector复制的静态DOM子集是动态的，但相对于完整文档DOM是静态的...这就是简单的动态/静态元素解释开始分崩离析的地方。您应该尽量避免需要担心这个问题的情况，但如果确实存在这种情况，请记住querySelector*调用在返回引用之前会复制它们找到的元素，而getElement*调用则会直接获取引用而不复制。

• querySelector*和getElementById以前序、深度优先的方式遍历元素，在规范中称为“树顺序”。对于其他getElement*调用，从规范中我无法确定它们是否与树顺序相同，但getElementsByClassName(".someClass")[0]可能在每个浏览器中结果不可靠。getElementById("#someId")应该是可靠的，即使您的页面上有多个相同的id副本。

• 当我在处理无限滚动页面时，我不得不研究这个问题，我认为这可能是一个常见的情况，性能成为一个问题。我们的代码中有onScroll事件，其中包含querySelectorAll调用。即使调用被限制速率，如果您滚动到足够远的位置，页面也会崩溃，此时将有太多调用迭代太多元素，浏览器无法跟上。DOM的大小在这种用例中是相关的，因此在无限滚动页面上运行的代码中，更倾向于使用getElement*调用。

语法和浏览器支持。

querySelector在你想要使用更复杂的选择器时更有用。

例如，所有从属于foo类的元素的列表项：.foo li

:字符在选择器中有特殊含义。你需要对它进行转义。（选择器转义字符在JS字符串中也有特殊含义，所以你也需要转义它）。

document.querySelector("#view\:_id1\:inputText1")