深入浅出之 Grid 网格布局

IDuxFE
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一、简介

Grid网格布局 (下面都简称为 Grid布局)，是一个基于栅格的二维布局系统，旨在彻底改变基于网格用户界面的设计。CSS 一直以来并没有把布局做的足够好。刚开始，我们使用 table ，后来是 float ， position 和 inline-block ，这些本质上是一些 hacks 而且许多重要功能尚未解决（例如垂直居中）。虽然 flex 弹性布局可以做到这些，但是flex布局实际上是一维布局，而Grid布局是二维的，它远比flex布局要强大，以下是Grid布局的浏览器兼容性，支持 Chrome57+ 、 Edge16+ 、 Firefox52+ 、 Safari10.1+ 等

二、容器和项目

采用网格布局的区域，称为"容器"（container）。容器内部采用网格定位的子元素，称为"项目"（item）。

三、行、列、单元格、 区域、网格线

容器里面的水平区域称为"行"（row），垂直区域称为"列"（column）。行和列的交叉区域，称为"单元格"（cell）。正常情况下， n 行和 m 列会产生 n x m 个单元格。比如，例如：3行3列会产生9个单元格。一定数量的单元格可以组成"区域"（area）, 区域必须是正方形/长方形的，不可以是其他形状。

划分网格的线，称为"网格线"（grid line）。水平网格线划分出行，垂直网格线划分出列。正常情况下， n 行有 n + 1 根水平网格线， m 列有 m + 1 根垂直网格线，比如三行就有四根水平网格线。

四、 容器属性

4.1 display: grid， display: grid: inline-grid

display: grid 指定一个容器采用网格布局

默认情况下，网格都是块级元素，使用 display: inline-grid 可以将网格设置为行内元素

4.2 grid-template-columns，grid-template-rows

grid-template-columns 属性定义每一列的列宽， grid-template-rows 属性定义每一行的行高

grid-template-columns<rows>: length | percent | auto | fr

定义一个三行三列的网格，列宽和行高都是 100px ，使用了网格布局，基本无须单独控制子项的宽高了

.mian {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
}

.main div {
    background: pink;
}

除了使用绝对单位，也可以使用百分比

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 33.33% 33.33% 33.33%;
    grid-template-rows: 33.33% 33.33% 33.33%;
}

也可以使用 auto ，子项会自适应父容器剩余大小去撑开

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 50px auto;
    grid-template-rows: 100px auto 50px;
}

最后可以使用推荐的关键字 fr ，可以理解为比例值，将行与列都分成3份

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 1fr 1fr 1fr;
    grid-template-rows: 1fr 1fr 1fr;
}

将第二行与第二列都划分成2份

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 1fr 2fr 1fr;
    grid-template-rows: 1fr 2fr 1fr;
}

4.3 grid-template-areas

网格布局允许指定"区域"（area），一个区域由单个或多个单元格组成。 grid-template-areas 属性用于定义区域

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-template-areas: 'a b c'
        'd e f'
        'g h i';
}

可以将多个单元格合并成一个区域，其中 grid-area 后面会介绍，这里先不作深究

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-template-areas: 'a a b'
        'a a b'
        'c c c';
}

.main div:nth-child(1) {
    grid-area: a;
    background: skyblue;
}


.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-template-areas: 'a a b'
        'a a b'
        'c c c';
}

.main div:nth-child(1) {
    grid-area: a;
}

.main div:nth-child(2) {
    grid-area: b;
}

.main div:nth-child(3) {
    grid-area: c;
}

4.4 grid-template

grid-template 属性是 grid-template-columns 、 grid-template-rows 和 grid-template-areas 这三个属性的合并简写形式。但是不建议合并在一起写，所以这里就不作案例展示，毕竟这些属性本身比较难记。可以看MDN上关于 grid-template 相关的介绍

4.5 grid-row-gap，grid-column-gap

grid-row-gap 属性设置行与行的间隔（行间距）， grid-column-gap 属性设置列与列的间隔（列间距）。需要注意的是，CSS Grid Layout 起初是用 grid-row-gap 属性来定义的，目前逐渐被 row-gap 替代。因为其他布局方式也可以使用gap属性，例如 flex弹性布局 。但是，为了兼容那些不支持 row-gap 属性的浏览器，你需要像上面的例子一样使用带有前缀的属性。详情看MDN关于row-gap的介绍

grid-row<column>-gap: length

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    row-gap: 20px;
    column-gap: 20px;
}

可以看到行与列之间多了20px的间距

4.6 grid-gap

grid-gap 属性是 grid-column-gap 和 grid-row-gap 的合并简写形式，现在已经逐渐被gap替代

grid-gap: <grid-row-gap><grid-column-gap>;

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    gap: 50px;
}

4.7 justify-items，align-items

justify-items 属性设置单元格内容的水平位置， align-items 属性设置单元格内容的垂直位置，默认值都是 stretch

justify-items<align-items>: start | end | center | stretch;

首先我们先定义一个3行3列的网格

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
}

.main div {
    background: pink;
}

为什么在没有给定子项宽高的情况下，仍然可以铺满整个父容器？原因是因为水平与垂直都是默认拉升的（ stretch ），也就是：

.main div {		justify-items: stretch;		align-items: stretch;}

如果我们给子项设置宽高：

.main div {
    width: 50px;
    height: 50px;
}

虽然子项的宽高发生了变化，但是实际上网格的大小仍然没有变，用调试工具就可以看出来：

这个情况下，可以使用 justify-items ， align-items 来对齐子项的位置

行与列设置居中对齐

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    justify-items: center;
    align-items: center;
}

.main div {
    width: 50px;
    height: 50px;
    background: pink;
}

行与列设置尾部对齐

.main {
    justify-items: end;
    align-items: end;
}

4.8 place-items

place-items 属性是 align-items 属性和 justify-items 属性的合并简写形式，注意的是，垂直对齐是在前，水平对齐是在后。如果只写一个，则默认垂直与水平是一致。

place-items: <align-items><justify-items>;

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    place-items: center;
}

.main div {
    width: 50px;
    height: 50px;
    background: pink;
}

4.9 justify-content ， align-content

justify-content 属性是整个内容区域在容器里面的水平位置， align-content 属性是整个内容区域的垂直位置。默认都是 start

justify-content<align-content>: start | end | center | stretch | space-around | space-between | space-evenly;

首先定义一个3行3列的网格布局

.main {
    width: 500px;
    height: 500px;
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
}

.main div {
    background: pink;
}

向结束位置对齐

.main {
    justify-content: end;
    align-content: end;
}

居中对齐

.main {
    justify-content: center;
    align-content: center;
}

两端对齐

.main{  	justify-content: space-between;  	align-content: space-between;}

子项与子项之间间隔相等

.main {
    justify-content: space-around;
    align-content: space-around;
}

子项与子项之间间隔相等，子项与容器边框之间间隔相等

.main {
    justify-content: space-evenly;
    align-content: space-evenly;
}

其他情况不在此继续展示，可自行尝试

4.10 place-content

place-content 属性是 align-content 属性和 justify-content 属性的合并简写形式。和 place-items 一样，垂直在前，水平在后。如果只写一个，则默认垂直与水平是一致。

place-content: <align-content><justify-content>

.main {
    place-content: center;
}

4.11 justify-items，align-items 与 justify-content，align-content 的注意点

这两对属性和 flex弹性布局 很相似，所以经常搞混，这里特别要说明的是，与 flex布局 不一样的地方是，这两对属性都是作用在父容器上，而 flex布局 的 justify-content ， align-items 属性是作用在父容器上的，但是没有 justify-items ， align-content 这两个属性。一般在 Grid布局 中， justify-items ， align-items 是一起使用， justify-content ， align-content 是一起使用

那么什么时候使用 justify-items ， align-items ，什么时候使用 justify-content ， align-content 呢？

可以记住一个技巧：

（1）当子项的大小低于单元格的大小的时候，使用 justify-items ， align-items

还记得前面说的吗，子项的大小是可能会比单元格小的，例如单元格大小是 100*100 ，而子项大小只有 50*50 。这种情况使用 justify-items ， align-items 。

（2）当容器大小大于单元格大小时，使用 justify-content ， align-content

4.12 显示网格与隐式网格

正常情况下，我们定义了 例如三行三列的网格，总共有 9 个元素，那这 9 个元素正好布满整个容器，这 9 个子项都是 显示网格

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
}

.main div {
    background: pink;
}

如果有超过 9 个子项呢？比如，数字 10 ，数字 11 ，数字 12 .....？？这些多出来的网格就是 隐式网格 ，这些隐式网格默认都是按照 rows 的方向进行排列，高度会自动 拉伸 铺满容器

4.13 grid-auto-flow

明白了什么是 显示网格 和 隐式网格 ，就可以看一下 grid-auto-flow 。划分网格以后，容器的子元素会按照顺序，自动放置在每一个网格。默认的放置顺序是"先行后列"，即先填满第一行，再开始放入第二行。这就解释了，上面的 隐式网格 为什么会在 789 的下面，明明父容器右侧还有空白位置，为什么无法铺满，这是因为默认设置了"先行后列"，即 grid-auto-flow: rows ，这个属性会决定网格的排列顺序

grid-auto-flow: rows | column | ros dense | column dense;

将顺序设置为先列后行，即 grid-auto-flow: column

.main {
    width: 500px;
    height: 500px;
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-auto-flow: column;
}

.main div {
    background: pink;
}

如果将网格 1 和网格 2 各占据两个单元格，然后在默认 grid-auto-flow: row 情况下，会产生下面这样的布局

上图中，网格 1 和网格 2 后面的位置都空了出来，因为网格 3 的排序是默认跟着网格 2 的，设置 grid-auto-flow: row dense ，可以将空出的位置铺满

.main {
    width: 300px;
    height: 400px;
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-auto-flow: row dense;
}

如果是"先列后行"的情况

.main {
    width: 500px;
    height: 300px;
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-auto-flow: column
}
4.14 grid-auto-rows，grid-auto-columns

如果是先行后列的顺序， 隐式网格 的列宽默认和 显示网格 一样，行高则是拉伸铺满，如果是先列后行的顺序， 隐式网格 的行高默认和 显示网格 一样。难道 隐式网格 的高度或者宽度只能拉升吗？当然不是，可以使用 grid-auto-rows ， grid-auto-columns 控制 隐式网格 的行高和列宽

先行后列的顺序下，设置 隐式网格 行高为 50px

.main {
    width: 500px;
    height: 300px;
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-auto-flow: rows;
    grid-auto-rows: 50px;
}

先列后行的顺序下，设置 隐式网格 列高为 50px

.main {
    width: 500px;
    height: 300px;
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-auto-flow: column;
    grid-auto-columns: 50px;
}

将 隐式网格 的行高也设置成 100px ，这样就和 显示网格 展示的大小一样了

.main {
    width: 500px;
    height: 400px;
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: 100px 100px 100px;
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
    grid-auto-rows: 100px;
}

4.15 repeat()方法与auto-fill关键字

我们在定义网格的时候，写 grid-template-columns 和 grid-template-rows 都是写多个重复值，比如 grid-template-columns: 100px 100px 100px ，简单的网格可以这样定义，但是如果网格很多的时候，难道要这样写吗？ grid-template-columns: 100px 100px 100px 100px 100px ...... ，这样很麻烦，可以使用 repeat() 去简化重复的值

repeat(number, length | percent | fr)

定义一个5行4列的网格

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(5, 100px);
    grid-template-rows: repeat(4, 100px);
}

也可以具体的数值和 repeat()函数 一起使用

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: 200px repeat(2, 100px);
    grid-template-rows: 200px repeat(2, 100px);
}

还有一种情况，容器的宽度有时候可以容纳更多的网格，但是由于定义了列数量或者行的数量比较少时

.main {
    width: 500px;
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 100px);
    grid-template-rows: repeat(3, 100px);
}

明明 网格4 是可以继续在 网格3 的后面继续排列的，为什么需要换行呢，仅仅是因为使用了 repeat(3, 100px) 定义三列，有什么办法，在单元格的大小是固定的，但是容器的大小不确定的情况下，使得每一行（或每一列）容纳尽可能多的单元格，这时可以使用 auto-fill 关键字表示自动填充

.main {
    width: 500px;
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(auto-fill, 100px);
    grid-template-rows: repeat(3, 100px);
}

4.16 minmax()方法

minmax() 函数产生一个长度范围，表示长度就在这个范围之中。它接受两个参数，分别为最小值和最大值。

minmax(min, max)

定义一个列宽和行高不小于 100px ，不大于 200px 的网格

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: minmax(100px, 200px) minmax(100px, 200px) minmax(100px, 200px);
    grid-template-rows: minmax(100px, 200px) minmax(100px, 200px) minmax(100px, 200px);
}

minmax()方法可以和repeat()方法一起使用

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, minmax(100px, 150px));
    grid-template-rows: 100px 100px 100px;
}

五、项目属性

5.1 grid-area

首先定义一个三行三列的网格

默认情况下，网格数字都是按顺序排列的，有什么办法可以指定位置摆放呢？ grid-area 属性就可以指定项目放在哪一个区域，但前提是需要先用 grid-template-areas 属性指定了区域

将 网格1 放到 区域e

.main {
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 100px);
    grid-template-rows: repeat(3, 100px);
    grid-template-areas: 'a b c'
        'd e f'
        'g h i';
}

.main div:nth-child(1) {
    grid-area: e;
    background: chartreuse;
}

5.2 grid-column-start ， grid-column-end 和 grid-row-start ， grid-row-end 与span关键字

这两对属性表示grid子项占据的区域的起始和终止位置，具体方法就是指定项目的四个边框，分别定位在哪根网格线

  • grid-column-start属性：左边框所在的垂直网格线
  • grid-column-end属性：右边框所在的垂直网格线
  • grid-row-start属性：上边框所在的水平网格线
  • grid-row-end属性：下边框所在的水平网格线

如何查看所在的网格线？可以利用浏览器的调试工具，这样就可以展示网格线的序号了

grid-column-start 和 grid-column-end

.main {
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 100px);
    grid-template-rows: repeat(3, 100px);
}

.main div {
    background: pink;
    grid-column-start: 1;
    grid-column-end: 3;
}

grid-row-start 和 grid-row-end

.main {
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 100px);
    grid-template-rows: repeat(3, 100px);
}

.main div {
    background: pink;
    grid-row-start: 2;
    grid-row-end: 3;
}

两对属性一起使用

.main div {
    grid-column-start: 2;
    grid-column-end: 3;
    grid-row-start: 2;
    grid-row-end: 3;
}

除了使用这种方式外，还可以直接命名网格线，效果也是一样的，使用调试工具可以查看网格线的命名

.main {
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: [col1] 100px [col2] 100px [col3] 100px [col4];
    grid-template-rows: [row1] 100px [row2] 100px [row3] 100px [row4];
}

.main div {
    grid-column-start: col2;
    grid-column-end: col3;
    grid-row-start: row2;
    grid-row-end: row3;
}

这两对属性还可以使用 span 关键字，表示"跨越"，即左右边框（上下边框）之间跨越多少个网格

grid-column<row>-start: span number;

.main div {
    grid-column-start: span 2;
}


.main div {
    grid-column-start: 2;
    grid-column-end: span 2;
}

5.3 grid-row，gird-column

grid-column 属性是 grid-column-start 和 grid-column-end 的合并简写形式， grid-row 属性是 grid-row-start 属性和 grid-row-end 的合并简写形式

grid-column: <start-line>/ <end-line>;
grid-row: <start-line>/ <end-line>;

.item-1 {
    grid-column: 1 / 3;
    grid-row: 1 / 2;
}

/* 等同于 */
.item-1 {
    grid-column-start: 1;
    grid-column-end: 3;
    grid-row-start: 1;
    grid-row-end: 2;
}

这两个属性之中，也可以使用 span 关键字，表示跨越多少个网格

.item-1 {
    grid-column: 1 / span 2;
    grid-row: 1 / span 2;
}

/* 等同于 */
.item-1 {
    grid-column: 1 / 3;
    grid-row: 1 / 3;
}

斜杠以及后面的部分可以省略，默认跨越一个网格

.item-1 {
    grid-column: 1;
    grid-row: 1;
}

用 grid-area 也可以实现同样的效果

grid-area: grid-row-start / grid-column-start / grid-row-end / grid-column-end;

.main {
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 100px);
    grid-template-rows: repeat(3, 100px);
}

.main div {
    background: pink;
    grid-area: 2 / 2 / 3 / 3;
}

5.4 justify-self，align-self

justify-self 属性设置单元格内容的水平位置（左中右），跟 justify-items 属性的用法完全一致，但只作用于单个项目

align-self 属性设置单元格内容的垂直位置（上中下），跟 align-items 属性的用法完全一致，也是只作用于单个项目

justify-self: start | end | center | stretch;
align-self: start | end | center | stretch;
  • start：对齐单元格的起始边缘
  • end：对齐单元格的结束边缘
  • center：单元格内部居中
  • stretch：拉伸，占满单元格的整个宽度（默认值）
.main {
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 100px);
    grid-template-rows: repeat(3, 100px);
}

.main div {
    width: 50px;
    height: 50px;
    background: pink;
    grid-area: 2 / 2 / 3 / 3;
    justify-self: end;
    align-self: end;
}

5.5 place-self

place-self 属性是 align-self 属性和 justify-self 属性的合并简写形式。如果省略第二个值， place-self 属性会认为这两个值相等

place-self: <align-self><justify-self>;

.main {
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 100px);
    grid-template-rows: repeat(3, 100px);
}

.main div {
    width: 50px;
    height: 50px;
    background: pink;
    grid-area: 2 / 2 / 3 / 3;
    place-self: center;
}

六、布局案例

6.1 栅格布局

利用 grid布局 可以轻松实现 栅格布局

.row {
    background: skyblue;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(12, 1fr);
    grid-template-rows: 50px;
    grid-auto-rows: 50px;
}

.row div {
    background: pink;
    border: 1px black solid;
}

.row .col-1 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 1;
}

.row .col-2 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 2;
}

.row .col-3 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 3;
}

.row .col-4 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 4;
}

.row .col-5 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 5;
}

.row .col-6 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 6;
}

.row .col-7 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 7;
}

.row .col-8 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 8;
}

.row .col-9 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 9;
}

.row .col-10 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 10;
}

.row .col-11 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 11;
}

.row .col-12 {
    grid-area: auto/auto/auto/span 12;
}

<div class="row">
    <div class="col-6">1</div>
    <div class="col-3">2</div>
    <div class="col-4">3</div>
    <div class="col-5">4</div>
</div>

6.2 不规则子项排列

如果要实现这样的效果，使用 grid布局 也是轻而易举实现的

.main {
    width: 308px;
    margin: 20px auto;
}

.main-list {
    height: 352px;
    margin: 0 14px;
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 1fr);
    grid-template-rows: repeat(4, 1fr);
    grid-template-areas:
        "a1 a3 a3"
        "a2 a3 a3"
        "a4 a4 a5"
        "a6 a7 a7";
    gap: 8px;
}

.main-list div:nth-of-type(1) {
    grid-area: a1;
}

.main-list div:nth-of-type(2) {
    grid-area: a2;
}

.main-list div:nth-of-type(3) {
    grid-area: a3;
}

.main-list div:nth-of-type(4) {
    grid-area: a4;
}

.main-list div:nth-of-type(5) {
    grid-area: a5;
}

.main-list div:nth-of-type(6) {
    grid-area: a6;
}

.main-list div:nth-of-type(7) {
    grid-area: a7;
}

.main-list a {
    width: 100%;
    height: 100%;
    display: block;
    line-height: 30px;
}

.main-list h3 {
    text-align: right;
    margin-right: 4px;
}

.main-list p {
    text-align: center;
}

.theme1 {
    background: pink;
}

.theme2 {
    background: skyblue;
}

.theme3 {
    background: orange;
}

<div class="main">
    <div class="main-list">
        <div class="theme1"></div>
        <div class="theme2"></div>
        <div class="theme1"></div>
        <div class="theme1"></div>
        <div class="theme1"></div>
        <div class="theme3"></div>
        <div class="theme3"></div>
    </div>
</div>

6.3 更多布局案例

Grid by Example

七、总结

grid布局 和 flex弹性布局 一样，都是当下最流行的CSS布局方案之一。它的优点是可以实现多行多列的布局，属于 二维布局 ，基本可以满足任何的布局页面。

优点：

  • 固定和灵活的轨道尺寸
  • 可以使用行号、名称或通过定位网格区域将项目放置在网格上的精确位置
  • 可以将多个项目放入网格单元格或区域中，它们可以彼此部分重叠

缺点：

  • 浏览器兼容性较差

  • 学习成本较高

grid布局 可以说是目前最强大的CSS布局方案，在实际开发过程中，往往 grid布局 和 flex布局 一起结合使用。

八、参考

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