使用新的 CSS 特性,编写好的 CSS 代码

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本文翻译自 Aleksandr Hovhannisyan 的 Writing Better CSS,由微信公众号 「KooFE前端团队」 进行翻译,微信搜索 ikoofe 可关注该公众号

在早期的 Web 开发中,页面的布局和定位通常要用表格和各种 hack 技术来实现。与那时相比,CSS 已经得到了长足的发展。如今,开发人员可以很轻松的编写出适用于所有主流浏览器的 CSS 代码,在实现复杂布局时也不会像以前那样绞尽脑汁。这不仅使响应式布局变得更容易,还可以通过删除冗余的代码来发布体积更小的样式。在本文中,我们将使用现代技术来降低代码的复杂程度,通过一些较新的技术来编写出更好的 CSS 代码。

使用 :is 减少重复代码

在 CSS 中经常使用选择器列表 为多个选择器使用相同的样式。比如在下面的例子中,相同的样式被应用到了三个选择器上:

.nav-link:focus,
.nav-link:hover,
.nav-link[aria-current="page"] {}
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在上面的每一项选择器中,.nav-link 都重复出现。如果单独看这个例子,似乎也能接受这种重写法。但是当选择器变得更长的时候,比如增加了其他的修饰符,在下面示例中加上了 :not:

.button:not(.disabled):focus,
.button:not(.disabled):hover {}
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在 Sass 中,使用 & 连体符,减少了重复的代码,提高了开发体验:

.nav-link {
  &:focus,
  &:hover,
  &[aria-current="page"] {}
}
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但是,在 Sass 最终编译出的 CSS 中,重复的代码依然会存在。如果我们能减少重复,只指定一次选择器,那就太好了。

所有主流浏览器现在都支持 :is 伪类函数。它接受用逗号分隔的选择器列表来匹配,允许我们编写更少的 CSS 来完成与以前相同的任务。

使用 :is 来重新实现最上面的例子:

.nav-link:is(:focus, :hover, [aria-current="page"]) {}
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不难发现,多个选择器被合并到一个选择器上,这个选择器的功能是与上面第一个等价的。

在上面的第二个示例中使用了 :not,现在对其进行改写:

.button:not(.disabled):is(:focus, :hover) {}
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这样,就不必重复其中的任何类和伪类,只需使用 :is 将它们书写一次,就可以实现一个选择器列表。

在 Sass 中使用 :is 也很方便,根本不需要重新键入选择器公共部分,只需使用 & 连体符:

.nav-link {
  /* base styling */

  &:is(:focus, :hover, [aria-current="page"]) {
    /* active styling */
  }
}
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虽然,上面提到的例子中,都是将 :is 链接到某个选择器之后,实际上 :is 是可以单独使用的。例如,在下面的 CSS 中,:is 被用来定位某些父选择器的直接后代:

:is(.parent1, .parent2, .parent3) > * {}
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如果不使用 :is,就要写很多重复代码:

.parent1 > *,
.parent2 > *,
.parent3 > * {}
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在使用 :is 时,有两点要关注一下,分别是优先级和容错性。

优先级

:is 的优先级是由它的选择器列表中优先级最高的选择器决定的。也就是说,列表中所有的选择器都具有相同的优先级。在上面的第一个示例中,所有选择器的优先级是相同的。

.nav-link:is(:focus, :hover, [aria-current="page"]) {}
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在下面的例子中,由于 ID 选择器的存在,整个 :is 的优先级都被提高了,后面优先级低的选择器就被覆盖了。

<div class="class"></div>
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div:is(#id, .class) {
  background: red;
}

/* This will always be overridden by the selector above */
div:is(.class, .another-class) {
  background: blue;
}
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在这个例子中,div 元素的会被渲染成红色,而不是蓝色。因为列表中的 ID 选择器将其他选择器的优先级也提高了。

容错性

:is 使用了选择器容错解析 (forgiving selector parsing),当选择器列表中的某一项不能被识别时,并不会影响到整个列表中的其他选择器。举个例子:

.element:is(:focus, :unrecognized-selector) {}
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虽然存在不能识别的选择器,:is 依然会解析列表中的其他参数,并将样式作用于合法的选择器,比如这个示例中的 :focus 会生效。在下面的列表选择器中,:focus 的样式不会生效。

.element :focus,
.element :unrecognized-selector {
}
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虽然主流的浏览器都已经支持 :is,下面是各个浏览器支持的状况:

20220129032609.jpg

使用 :where 设置全局默认样式

:is 的用法一样,:where 也是接收选择器列表作为它的参数。

.nav-link:where(:focus, :hover, [aria-current="page"]) {}
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:where:is 的不同之处在于,:is 中选择器的优先级与列表中最高的优先级保持一致;而 :where 中选择器的优先级被设置为最低,权重值为 0。选择器优先级的权重值,如下所示:

  • 内联样式:1000
  • ID 选择器:100
  • 类选择器、属性选择器等:10
  • 元素选择器、伪元素选择器等:1
  • 通配符、相邻选择器等:0

换句话说,:is 提高了列表参数中每个选择器优先级;:where 降低了列表参数中每个选择器优先级。下面两段代码中选择器的优先级是相同的。

// 10 + 0
.nav-link:where(:focus, :hover, [aria-current="page"]) {}
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// 10
.nav-link {}
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无论它的参数是多么复杂的选择器,它的优先级都是 0;比如在下面的代码中,选择器的优先级也是 0:

where(#id:not(.very.high.specificity).more.classes) {}
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由于优先级低,:where 声明的样式很容易被覆盖了,因此 :where 特别适合全局的样式重置的场景。Elad Schechter 在他实现的现代 CSS 样式重置中,使用 :where 来为一些元素设置默认的样式。下面是他的部分代码实现:

:where(ul, ol) {
  list-style: none;
}

:where(img) {
  max-width: 100%;
  height: auto;
}

/* etc */
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在这份样式表中,选择器的优先级比较低,它们的样式很容易被其他选择器覆盖。当我们需要重写样式时,不需要特意地提高那些选择器的优先级。

在 CSS 的实践中,重置样式通常会放在最前面,也很少使用元素选择器来声明样式,例如使用 BEM 技术。于是 :where 可以在一定程度上保证,定义的样式永远不会在优先级上遇到任何冲突。

另外,Adam Argyle 在他的文章 :is 和 :where 中提到,在一些公共库中,:where 优先级比较低这个特点,是非常有用的。因为,当用户需要自定义样式时,可以很方便地将公共库中的样式覆盖掉。

使用逻辑属性支持 RTL

如果你的应用只支持单一的语言(比如 en-US),而且没有做国际化相关工作,那么在编写 CSS 时,你可能并不需要关注文字 LTR(left-to-right,左对齐)和 RTL(right-to-left,右对齐)的差异。因此,我们可以很放心地去使用 margin-leftpadding-right、以及绝对定位等属性。

但如果你的应用是国际化的,要支持多个地区的语言,那情况就完全不同了。在阿拉伯语、希伯来语等这些 RTL 的语言环境中,文本是从右向左读的,而不是从左向右读的。根据已有经验,页面上的大多数视觉元素要进行左右颠倒,并沿着与文本相同的方向进行布局(尽管很少有例外)。

实现 RTL 的传统方法:首先要从 LTR 的角度去编写 CSS,然后使用 dir 属性确定 RTL 样式的范围。这里通常使用物理维度的属性和值,这些属性和值的基本方向是固定的(top、right、 bottom 和 left)。下面是一个示例:

.element {
  /* LTR CSS */
  margin-left: 8px;
}
html[dir="rtl"] .element {
  /* RTL CSS */
  margin-left: unset;
  margin-right: 8px;
}
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在 LTR 模式下,我们的元素会有一个左外边距。在 RTL 模式下,元素需要的是一个右外边距。所以,我们取消左外边距,与此同时将右边距设置了相同的值。在页面中根据语言情况来决定哪种样式生效(RTL 版本具有更高的优先级)。但你会发现,当你处理越来越多的样式时,这个过程也变得越来越枯燥。为了实现国际化,我们额外开发了大量的重复代码。

下面列举了一些我们经常使用的物理属性:

  • margin-[top|right|bottom|left]
  • padding-[top|right|bottom|left]
  • border-[top|right|bottom|left]

让我们感到欣慰的是,CSS 已经开始支持逻辑属性了。与物理属性相比,逻辑属性更易于适应不同的书写模式。在逻辑属性中没有物理维度的概念,只用 start 和 end 等来描述文本方向。因此,可以使用更少的代码来实现上面的功能:

.element {
  margin-inline-start: 8px;
}
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逻辑属性,通常由三部分组成,属性名称(margin)、流动方向 (blockinline)、起止方向 (startend),以及相关的子属性(例如 colorwidth 等)。所以与 border-left-color 对应的 逻辑属性是 border-inline-start-color。在 LTR 模式下,start 等价于 left,在 RTL 模式下,等价于 right。在这两种模式下,UI 样式与期望的效果是一致的,但只需要编写一个样式规则即可适应这两个模式。

在最近所有的 CSS 新特性中,逻辑属性可以算做是我最喜欢的一个。即使你的应用程序暂不支持 RTL,你仍然可以使用逻辑属性,因为它们可以无缝地用于 LTR。带来额外的好处是,如果未来有需要的话,可以快速实现应用程序的国际化。使用逻辑属性没有任何坏处,所需要的只是转变视角。

当你需要重构的代码越多,逻辑属性带来的收益越大。就在去年,我使用逻辑属性对一个已有项目重构(因为我们的应用程序支持 RTL),结果我删除了近 700 行不必要的 CSS。

逻辑属性示例

我们可以使用很多的逻辑属性和相关的属性值。在下面的章节中,列出了一些最常见并广泛使用的 CSS 逻辑属性,以及它们与物理属性的对应关系。值得注意的是,并不是所有的物理属性都有与之对应的逻辑属性。两个示例包括变换平移和长方体阴影偏移。

边距

我们可以把 margins、 padding、borders 替换成对应的逻辑属性,这样就会自动完成对 RTL 和 垂直书写模式的支持。下面的表格中列出了对应的关系:

物理属性逻辑属性
[margin|padding|border]-left[margin|padding|border]-inline-start
[margin|padding|border]-right[margin|padding|border]-inline-end
[margin|padding|border]-top[margin|padding|border]-block-start
[margin|padding|border]-bottom[margin|padding|border]-block-end
border-bottom-widthborder-block-end-width
border-left-colorborder-inline-start-color

如果从单个边框属性来看,逻辑属性的命名确实比较冗长。但与维护两套样式(一套用于 LTR,另一套用于 RTL)相比,它肯定就不那么冗长。

定位

包含 absolute、relative 和 fixed 在内的定位也可以通过逻辑属性来完成:

物理属性逻辑属性
topinset-block-start
bottominset-block-end
leftinset-inline-start
rightinset-inline-end

宽高

如果需要支持垂直书写模式,则有以下逻辑属性:

物理属性逻辑属性
widthinline-size
heightblock-size

因为宽度是对称(没有方向性),对 RTL 样式没有任何影响。在使用它们时,我们不需要做额外的工作。

逻辑属性值

除了一些属性之外,还有一些属性值也是具有逻辑性的:

物理规则逻辑规则
text-align: right;text-align: end;
justify-content: left;justify-content: start;
float: left;float: inline-start;
float: right;float: inline-end;

浏览器支持情况:

20220208001214.jpg

使用 clamp 媒体查询

在下面的示例中,为了 element 调整字体大小,给 element 设置了两段字体样式代码:

.element {
  font-size: 1rem;
}
@media screen and (min-width: 768px) {
  .element {
    font-size: 1.25rem;
  }
}
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如果不使用媒体查询,有些布局样式上的变化是无法实现的。但对于间距、字体大小等数字属性值,实际上可能需要在两个点之间进行线性缩放,而不是让它从一个离散值变为另一个离散值。如果编写现代 CSS,可以利用 clamp 函数来实现属性值在最小值和最大值之间变化。

clamp 函数

clamp 是一个 CSS 函数,它接收三个用逗号分隔的表达式作为参数,按最小值、首选值、最大值的顺序排列:

.element {
  property: clamp(<min>, <preferred>, <max>);
}
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当首选值比最小值要小时,则使用最小值;当首选值介于最小值和最大值之间时,用首选值;当首选值比最大值要大时,则使用最大值。因此,首选值被限制在一个上限和下限之间。这相当于,将 minmax 函数关联到了一起,clamp(MIN, VAL, MAX) 与 max(MIN, min(VAL, MAX)) 是等价的。

乍一看,clamp 似乎用途不大,特别是像下面这样的例子:

.element {
  font-size: clamp(12px, 16px, 20px);
}
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在这个例子中,clamp 的计算结果是 16px,因为这是个静态值。当首选值是动态的时候,clamp 才会大放异彩。其中的一个场景是,使用视口单位 vw,其中 1vw 是当前视口宽度的 1%。如果视口的宽度是 400px 那么 1vw 等价于 4px。只要视口宽度发生变化,浏览器都需要重新计算该值并将其解析为 CSS 像素。这就是让我们用线性插值代替媒体查询的关键因素。

了解其工作原理的最佳方法是将其可视化。阅读 Adrian Bece 现代流体排版编辑器,可以更好地了解 clamp 的工作原理:

最左边的水平线表示 clamp 返回的最小值;最右边的水平线对应最大值。在这两个端点之间是首选值,该值呈线性向上扩展。

因此,如果我们以 vw 单位设置首选值,clamp 将保证它不会超出最小值和最大值的界限,而视口单位的性质将允许该值在这两个值之间线性增大。下面是一个例子:

.element {
  font-size: clamp(1rem, 0.45vw + 0.89rem, 1.25rem);
}
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也就是说,element 的字体至少是 1rem,但也不会超过 1.25rem,它的首选值是 0.45vw + 0.89rem。

上面代码的首选值似乎比较随意,但事实证明,我们要通过一些数学知识来计算出正确的值,只要给定了最小/最大字体。还有很多工具可以帮助我们生成 clamp 声明。其中之一就是我自己的流式类型比例计算器,它可以让你在任何项目中添加流式字体大小变量。

虽然这里的示例是关于字体大小的,但是 clamp 可以应用于任何数字属性,包括填充、边距、边框等。我推荐大家在项目中尝试一下 clamp,看看它是否适合你们的设计。

尽管流式缩放看起来很棒,但是如果没有对页面的这种行为进行设计,那么在这种场景下它可能是不合适的。有时,我们可能只是希望属性值在两个离散状态之间变化,而不是让它做连续的线性变化。在这种情况下,媒体查询是我们唯一的选择。总而言之,尽管 clamp 非常有用,并且在许多流式布局中有所应用,但它并不能替代媒体查询。

使用 gap 简化布局

在 CSS grid 出现之前,能够在 Web 页面上实现动态布局的唯一可行方案就是 Flexbox。但是它在使用过程中,存在一个较大的限制:缺少对间隙的支持。尽管一些设计工具支持间隙的概念,但是 CSS 却不支持间隙,在绝大多数样式中都要用外边距来分隔 flex 子元素。因此,我们经常不得不对最后一个 flex 子元素做一些特殊处理:

.flex-item:not(:last-of-type) {
  margin-right: 8px;
  margin-bottom: 8px;
}
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如果要 flex 布局中的最后一行元素取消底部的外边距,这个功能看似简单,真正实现起来还是挺困难的。除非我们在布局上使用负外边距来抵消这些子元素的外边距。因此,我们不得不写更多的 CSS 来实现这个任务。

现在,有另外一种解决方案了,那就是在 flex 布局中支持使用间隙,也就是 gap 属性。如果不考虑一些老版本浏览器的兼容问题,我们可以写出更简单一些的 CSS,如下所示:

.flex-layout {
  display: flex;
  flex-wrap: wrap;
  gap: 8px;
}
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除此之外,我们也可以使用 grid 实现布局,它不仅支持 gap,而且支持自动适配网格容器中列的尺寸。

.grid-layout {
  display: grid;
  grid-template-columns: repeat(auto-fit, minmax(some-min, 1fr));
  gap: 8px;
}
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无论使用上面提到的哪种方式,都不必再担心布局的边缘间距,浏览器会自动为我们处理好,只有相邻的子元素之间存在对应的间隙。如果布局不需要换行,那么它的外边缘就不会有任何不必要的间距。此外,由于 flex 和 grid 布局会适配 RTL(右对齐),这使得它们非常适合创建 RTL 安全布局,因为我们不必担心文本的方向性。

使用 aspect-ratio 设置宽高比

假如,你想做一个 3 x 3 的正方形九宫格:

在 CSS 还没有 aspect-ratio 属性之前,我们通常是使用内边距百分比技巧来实现响应式的正方形:

.square {
  height: 0;
  padding-bottom: 100%;
}
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或者,使用自定义属性来保持元素的宽度和高度同步。这种方法的主要缺点是,由于要设置显式尺寸,因此无法使用响应式尺寸:

.square {
  --size: 2rem;
  width: var(--size);
  height: var(--size);
}
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But now that aspect-ratio is supported in all major browsers, you can use it to express the relationship between an element's width and height much more intuitively:

但现在,所有主流浏览器都支持 aspect-ratio,可以用它更直观地表达元素的宽度和高度之间的关系:

.square {
  aspect-ratio: 1;
}
复制代码

也许,你决定给正方形一个明确的宽度,让它的高度匹配:

.square {
  aspect-ratio: 1;
  width: 2rem;
}
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或者,使用网格布局,并从网格格式上下文接收其宽度:

.square-grid {
  display: grid;
  grid-template-columns: repeat(3, 1fr);
  gap: 1rem;
}
.square {
  aspect-ratio: 1;
}
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不管是哪种方式,都能实现一个正方形,并能够自动的缩放。

关于 aspect-ratio,我最喜欢的将它和其他一些属性组合起来使用,比如下面这个圆形:

.circle {
  aspect-ratio: 1;
  border-radius: 50%;
}
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还有很多使用 aspect-ratio 的场景值得去探索。一个例子是,根据需要调整嵌入媒体的大小,比如 YouTube 视频;另一个例子是,增强用户体验,当我们使用 HTML 属性来设置图片的宽高,使用 aspect-ratio 可以防止布局发生变化。

如果说每分钟前端都会诞生很多新框架和类库,那么 CSS 的变化可能要按年来计算。每年 CSS 会出现一些新特性,包括 leading-trim, container queries, relative colors 等一系列让人兴奋的功能。只要对 CSS 知识掌握的越多,就能写出好的代码。


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