一文读懂 CSS 单位

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一文读懂 CSS 单位

说起CSS单位,我们最熟悉的可能就是像素单位(px),它是一个绝对单位,也就是说一个10px的文字,放在哪里都是一样大的。单位可以影响颜色、距离、尺寸等一系列的属性。CSS中单位的形式有很多种,下面就分别来看看这些单位。

1. 相对单位

相对单位就是相对于另一个长度的长度。CSS中的相对单位主要分为两大类:

  • 字体相对单位,他们都是根据font-size来进行计算的。常见的字体相对单位有:em、rem、ex、ch;
  • 视窗相对单位,他们都是根据视窗大小来决定的。常见的视窗相对单位有vw、vh、vmax、vmin。

下面就来看看这些常见的CSS单位。

(1)em 和 rem

em是最常见的相对长度单位,适合基于特定的字号进行排版。根据CSS的规定,1em 等于元素的font-size属性的值。

em 是相对于父元素的字体大小进行计算的。如果当前对行内文本的字体尺寸未进行显示设置,则相对于浏览器的默认字体尺寸。当DOM元素嵌套加深时,并且同时给很多层级显式的设置了font-size的值的单位是em,那么就需要层层计算,复杂度会很高。

当然,上面的这个说法是不严谨 的。来看一个例子:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
    <style>
        .parent {
            width: 300px;
            height: 300px;
            font-size: 20px;
        }
        .child {
            border: 1em solid ;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="parent">
        <div class="child">
           子元素
        </div>
    </div>
</body>
</html>

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这里给父元素设置了字体大小为20px,然后给子元素的border宽度设置为1em,这时,子元素的border值为20px,确实是相对于父元素的字体大小设置的:

image.png

那如果我们给子元素的字体设置为30px:

.child {
  font-size: 30px;
  border: 1em solid ;
}
复制代码

这时可以看到,子元素的边框宽度就是30px,它是相对自己大小进行计算的:

image.png

所以,可以得出结论:如果自身元素是没有设置字体大小的,那么就会根据其父元素的字体大小作为参照去计算,如果元素本身已经设置了字体,那么就会基于自身的字体大小进行计算

em单位除了可以作用于 font-size之外,还可以运用于其他使用长度的属性,比如border-width、width、height、margin、padding、text-shadow等。

所以,em的使用还是比较复杂的,它可能会继承任意一级父元素的字体大小。需要谨慎使用。

rem相对于em就简单了很多,它是根据页面的根元素(根元素)的字体大小来计算的。来对上面的例子进行修改:

.child {
  font-size: 30px;
  border: 1rem solid ;
}

html {
	font-size: 25px;
}
复制代码

效果如下,可以看到,边框的长度变成了25px,它是根据根元素html的字体大小计算的:

image.png

如果没有对根元素设定字号的话,font-size: 1rem的作用与font-size: initial相同。

使用 em 和 rem 可以让我们灵活的够控制元素整体的放大和缩小,而不是固定大小。那何时应使用 em,何时应使用 rem 呢?可以根据两者的差异来进行选择:

  • 两者在客户端中计算出来的样式都会以px的形式显示;
  • rem是相对于根元素html的font-size计算,em 相对于元素的font-size计算;
  • 当需要根据浏览器的font-size设置缩放时,应该使用 rem;
  • 使用 em 应该根据组件的font-size来定,而不是根元素的font-size来定;
  • rem 可以从浏览器字体设置中继承 font-size 值, em 可能受任何继承过来的父元素 font-size 的影响。

(2)ex 和 ch

ex 和 ch 都是排版用的单位,它们的大小取决于元素的font-size 和 font-family属性。

  • ex 指的是所用字体中小写字母 x 的高度。因此,如果两个字体不一样,那么 ex 的值是不一样的。因为每种字体的小写 x 的高度是不一样的。
  • ch 和 ex 类似,不过它是基于数字 0 的宽度计算的。会随着字体的变化而变化。而0 的宽度通常是对字体的平均字符宽度,它是一个估计值。由于 ch 是一个近似等宽的单元,所以在设置容器的宽度时很有用,比如一个容器想要显示指定个数的字符串时,就可以使用这个单位。

(3)vw、vh、vmax 和 vmin

这四个单位都是视窗单位,所谓的视窗,在web端指的就是可视区域,移动端的视窗指的就是布局视窗。如果视窗大小发生了变化,那么这些值都会随之变化。这四个单位指的是:

  • vw:视窗宽度的百分比;
  • vh:视窗高度的百分比;
  • vmax:较大的 vh 和 vw;
  • vmin:较小的 vh 和 vw。

假如一个浏览器的高度是800px,那么1vh的值就是8px。vh和vw的大小总是和视窗的高度和宽度有关。 ​

vmin 和 vmax 与视窗宽度和高度的最大值和最小值有关。假如一个浏览器高度为500px,宽度为1200px,那么1vmin就是5px,1vmax就是12px。 ​

这些单位都是长度单位,所以可以在任何允许使用长度单位的地方使用。这些单位比较适合用于创建全视区界面,例如移动设备的界面,因为元素是根据视区的尺寸而变化的,与文档树中的任何元素都没有关系。

2. 绝对单位

在 CSS 中,绝对单位包括: px 、pt 、pc、 cm 、 mm 、in 等。绝对单位是一个固定的值,它反应了一个真实的物理尺寸。它不会受屏幕大小或者字体的影响。它们的大小取决于值以及屏幕的分辨率(DPI,每英寸的点数)。px就是我们最常用的绝对单位之一。这些绝对单位的换算关系如下:

1in = 25.4mm = 2.54cm = 6pc = 72pt =96px
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(1)px

px 全称为 Pixels,表示像素,它并不严格等于显示器的像素,尤其在高清屏下。尽管CSS单位会根据浏览器、操作系统或者硬件适当缩放,在某些设备或者用户的分辨率设置下也会发生变化,但是96px通常等于一个物理英寸的大小。

CSS 将光栅图像(如照片等)的显示方式定义为默认每一个图像大小为1px。 一个“600x400”解析度的照片的长宽分别为“600px”和“400px”,所以照片本身的像素并不会与显示装置像素一致,而是与 px 单位一致。如此就可以将图像完整的与网页的其它元素排列起来。 ​

很多时候, px 也常被称为 CSS 像素。它是一个绝对单位,但也可以被视为相对单位,因为像素单位相对的是设备像素。在同一个设备上,每 1 个 CSS 像素所代表的物理像素是可以变化的;在不同的设备之间,每 1 个 CSS 像素所代表的物理像素是可以变化的。

.box {
    width: 100px;
    height: 100px;
}
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(2)pt

pt 全称为 Point,表示点。常用于软件设计和排版印刷行业(笔者做的前端系统,最终的产物就是一个需要拿去印刷的PDF,所以会经常用到这个单位)。当使用这个单位时,无论显示器的分辨率是多少,打印在纸上的结果都是一样的。 ​

如果单纯为了网页的显示,建议就使用px像素单位,如果需要输出印刷产品,就可以考虑使用pt。

(3)pc

pc 全程为 Picas,表示派卡。相当于我国新四号铅字的尺寸。派卡也是印刷的术语,1派卡等于12点。它和 px 的换算关系如下:

1pc = 16px
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(4)cm

cm 全称为 Centimeters,表示厘米。它和 px 的换算关系如下:

1cm = 37.8px
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(5)mm

mm 全称为 Millimeters,表示毫米。它和 px 的换算关系如下:

1mm = 3.78px
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(6)in

in 全称为 Inches,表示英寸。它和 px 的换算关系如下:

1in = 96px
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3. 频率单位

CSS中的频率单位有两个:赫兹(Hz)和千赫兹(kHz)。它们的换算关系如下:

1kHz = 1000Hz
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通常情况下,频率单位使用在听或说级联样式表中。频率可以被用来改变一个语音阅读文本的音调。低频率就是低音,高频率就是高音。

.low { 
  pitch: 105Hz; 
} 

.squeal { 
  pitch: 135Hz; 
}
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需要注意,当数值为0时,单位对值没有影响,但是单位是不能省略的。也就是说0、0Hz、0kHz是不一样的。所以,在使用频率单位时,不要直接写0。另外,这两个单位是不区分大小写的。

4. 时间单位

CSS中的时间单位有两个:秒(s)和毫秒(ms)。这两个时间单位都是CSS新增的单位。这两个单位的换算关系如下:

1s = 1000ms
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时间单位主要用于过度和动画中,用于定义持续时间或延迟时间。下面两种定义是等效的:

a[href] {
	transition-duration: 2.5s;
}

a[href] {
	transition-duration: 2500s;
}
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5. 分辨率单位

CSS中的分辨率单位有三个:dpi、dpcm、dppx。这三个单位都是CSS3中华新增的单位。他们都是正值,不允许为负值。这三个单位的换算关系如下:

1dppx = 96dpi
1dpi0.39dpcm
1dpcm2.54dpi
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分辨率单位主要用于媒体查询等操作。

(1)dpi

dpi 全称为 dots per inch,表示每英寸包含的点的数量。普通屏幕通常包含 72或96个点,大于 192dpi 的屏幕被称为高分屏。


@media screen and (min-resolution: 96dpi) { ... }
@media print and (min-resolution: 300dpi) { ... }
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(2)dpcm

dpcm 全称为 dots per centimeter,表示每厘米包含的点的数量。

@media screen and (min-resolution: 28dpcm) { ... }
@media print and (min-resolution: 118dpcm) { ... }
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(3)dppx

dppx 全称为 dots per pixel,表示每像素(px)包含点的数量。由于CSS px的固定比率为1:96,因此1dppx相当于96dpi。它对应于由图像分辨率定义的CSS中显示的图像的默认分辨率。

@media screen and (min-resolution: 2dppx) { ... }
@media screen and (min-resolution: 1dppx) and (max-resolution: 1.9dppx) { ... }
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6. 角度单位

CSS中的角度单位有四个:deg、grad、rad、turn。这些角度单位都是CSS3中新增的单位。它们的换算关系如下:

90deg = 100grad = 0.25turn1.570796326794897rad
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一般这些角度单位用于元素的**旋转操作,**包括2D旋转、3D旋转等。

  • 当旋转值为正值时,元素会顺时针旋转;
  • 当旋转值为负值时,元素会逆时针旋转。

通常情况下,一个完整的旋转就是360度。所以,所有的角度都在0-360度之间。但是,超出这个范围的值也是允许的,只不过都会归到0-360度之间。比如,顺时针旋转420度(450deg)、逆时针旋转270度(-270deg)、顺时针旋转90度(90deg)都是一样的效果,都会归为90deg。但是当使用动画时,这些角度值就非常重要了。 ​

CSS的旋转主要依赖于 transform 属性中的 rotate() 、rotate3d、 skew() 等方法。只需给它们传递旋转的角度即可。 ​

除了旋转会使用角度之外,线性渐变也会经常使用角度值:

background: linear-gradient(45deg, #000, #fff);
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(1)deg

deg 全称为 Degress,表示度,一个圆总共360度。

transform: rotate(2deg);
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(2)grad

grad 全称为 Gradians,表示梯度,一个圆总共400梯度。

transform: rotate(2grad);
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(4)rad

rad 全称为 Radians,表示弧度,一个圆总共2π弧度。

transform: rotate(2rad);
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(4)turn

turn 全称为 Turns,表示圈(转),一个圆总共一圈(转)。

transform:rotate(.5turn);
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7. 百分比单位

百分比(%)也是我们比较常用的单位之一,所有接受长度值的属性都可以使用百分比单位。但是不同属性使用该单位的效果可能并不一样。但是都需要有一个参照值,也就是说百分比值是一个相对的值。 ​

下面来看看常见场景中的百分比单位的使用。

(1)盒模型中的百分比

在CSS中的盒模型包含的属性有:width、max-width、min-width、height、max-height、min-height、padding、margin等。这些属性在使用百分比时,参照物不尽相同:

  • width、max-width、min-width:值为百分比时,其相对于包含块的 width 进行计算;
  • height、max-height、min-height:值为百分比时,其相对于包含块的 height 进行计算;
  • padding、margin:值为百分比时,如果是水平的值,就是相对于包含块的 width 进行计算;如果是垂直的值,就是相对于包含块的 height 进行计算。

(2)文本中的百分比

在CSS中文本控制的属性有font-size、line-height 、vertical-align、 text-indent等。这些属性在使用百分比时,参照物不尽相同:

  • font-size:根据父元素的font-size 进行计算;
  • line-height:根据font-size进行计算;
  • vertical-align:根据line-height进行计算;
  • text-indent:如果是水平的,则根据width进行计算,如果是垂直的,则根据 height 进行计算。

(3)定位中的百分比

在CSS中用控制 position 位置的top、right、bottom、left都可以使用百分比作为单位。其参照物就是包含块的同方向的width和height。不同定位的包含块不尽相同:

  • 如果元素为静态( static )或相对定位( relative ),包含块一般是其父容器;
  • 如果元素为绝对定位( absolute ),包含块应该是离它最近的 position 为 absolute 、 relative 或 fixed 的祖先元素;
  • 如果元素为固定定位( fixed ),包含块就是视窗( viewport )。

(4)变换中的百分比

CSS 中的 transform 属性中的 translate 和 transform-origin 值也可以设置百分比。

  • translateX() 根据容器的 width 计算
  • translateY() 根据容器的 height 计算
  • transform-origin 中横坐标( x )相对于容器的 width 计算;纵坐标( y )相对于容器的 height 计算

注意,在 translate 还有一个 z 轴的函数 translateZ() 。它是不接受百分比为单位的值。

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