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CSS变量(自定义属性)实践指南

2018-08-30 20:00 前端大全

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英文:Maria Antonietta Perna  译文:葡萄城控件 

www.cnblogs.com/powertoolsteam/p/css-variables.html


Sass和Less这样的预处理器,让我们的CSS代码保持良好的结构和可维护性。像变量、混合(mixins)、循环控制等特性,增强了动态编写CSS的能力,从而减少重复代码,也加快了我们开发速度。


近年来,一些动态特性开始作为规范的一部分,出现在CSS语言中。CSS变量(CSS variables),或者用它的官方称谓,叫作自定义属性(custom properties),已经可用,并且有非常棒的浏览器支持,而CSS mixins也正在取得进展。


在本文,你将学会如何使用CSS变量,并把它集成到你的CSS开发流程中,让你的样式表更好维护,且减少重复。


让我们现在就开始吧!


什么是CSS变量?


如果你曾使用过某种编程语言,那么你已经很熟悉变量这个概念了。变量用于存储和更新你的程序所需要的值,以便使它运行。


例如,考虑下面的JavaScript代码


let number1 = 2;

let number2 = 3;

let total = number1 + number2;

console.log(total); // 5

number1 = 4;

total = number1 + number2;

console.log(total); // 7


nubmer1和 number2是两个变量,分别存储着数字2和3。


total同样是变量,存储着number1与number2之和。在这里它的值就是5。你可以动态地修改变量里的值,并在程序中使用它们。在上面的代码中,我把number1的值更新为4,然后再进行求和。使用相同的变量,这个时候total里存储的值就是5,而不再是7了。


使用变量的妙处在于,它可以让你在一个地方存储值,并且让你在后面能以各种理由去更新它。在程序中,你不需要为不同的值再添加额外的字符表示:任何值的更新都发生在同一个地方。正如,在你定义的变量上。


CSS在很大程度上是一种声明式的语言,而缺少动态能力。你也许会认为,让CSS拥有变量,几乎让上面的说法自相矛盾。如果前端开发仅仅是关于文字游戏,那可以这么说。幸运的是,Web的编程语言很像生活中的语言,它们会随着周围环境和实践需要而不断进化与适应。CSS也同样如此。


简单的说,变量已经成为CSS世界中激动人心的事实,并且你即将亲自看到,对于这个厉害的新技术,学习和使用起来都非常直观。


使用CSS变量有什么好处?


使用CSS变量的好处,跟在其他编程语言中使用变量的好处没什么大的区别。


规范是这样描述这一点的


使用CSS变量,给看似随机的值加上富有信息的名字,从而使得大文件更容易阅读和编辑,更少出错。因为,你只需要在自定义属性中改变一次值,所有应用了这个变量的地方都会自动跟着一起改变。W3C 规范


换句话说,通过给变量起一个对你来说在项目中有意义的名字,你能更容易的管理和维护你的代码。例如,当你为项目中的主色调设置一个变量名--primary-color,那么你后面再修改这个主色调时,只需要改动一处,而不需要在不同位置的多个CSS文件中去手动修改多次值。


CSS变量和预处理器中的变量有什么不同?


你可能已经在CSS预处理器中尝试过使用变量而带来的好处了,比如Sass和Less。


预处理器让你能设置变量,以及在函数、循环、数学计算等等地方中使用它们。这是否意味着CSS变量已经无关紧要了呢?


那可未必,主要是因为,CSS变量与预处理器中的变量其实是不同的东西。


这些不同基于一个事实:CSS变量是浏览器中直接可用的CSS属性,而预处理中的变量是用于编译成常规的CSS代码,浏览器其实对它们一无所知。


这意味着,你可以在样式表中,在内联样式中,在SVG的标签中直接更新CSS变量,甚至可以在运行时用JavaScript直接修改它。而你是无法对预处理器中的变量做上面这些操作的。CSS变量开启了一个充满可能性的新世界大门。


不是说你必须要在两者间做出选择:没有什么东西限制你,你可以同时使用CSS变量和预处理变量,并享有它们各自带来的巨大好处。


CSS变量:语法


虽然本文为了简洁,我使用了CSS变量(CSS variables)这个称呼,但官方的规范把它们称作作为级联变量的CSS自定义属性(CSS custom properties for cascading variables)。*CSS自定义属性(CSS custom property)*的部分看起来像这样:


--my-cool-background: #73a4f4;


在自定义属性前添加双横线前缀,然后像给普通CSS设值一样,给自定义属性设值。在上面的代码中,我给一个叫做--my-cool-backgroud的自定义属性设置了一个颜色值。


而 级联变量(cascading variable) 的部分,由通过val()来使用你的自定义属性组成,开起来像这样:


var(--my-cool-background);


自定义属性作用于CSS选择器中,val()可被当成一个真正的CSS属性一样使用。


:root {

    --my-cool-background: #73a4f4;

}

 

/* CSS文件的其他部分 */

#foo {

    background-color: var(--my-cool-background);

}


上面的代码片段把--my-cool-background这个自定义属性的作用域定义在:root这个伪类中,这让该自定义属性能被全局访问到(即在<html>标签内部的任何地方)。然后,使用val()函数把ID为foo的容器的background-color设置为自定义属性的值,这时该容器就有了浅蓝的背景色。


这还没完。你可以用同样的浅蓝色,给多个HTML标签的多种可以设置颜色值的地方设值,比如设置它们的color和border-color。方法很简单,就是通过var(--my-cool-background)拿到自定义属性的值,然后给合适的CSS属性设置上去。(当然,在事情变得复杂之前,我建议思考一下你的CSS变量命名规范):


p {

    color: var(--my-cool-background);

}


示例1代码,可点击查看(https://gitee.com/GrapeTech/css-variable-demo/blob/master/demo-1.html)


你还可以从通过利用CSS变量获得另一个CSS变量的值。例如:


--top-color: orange;

--bottom-color: yellow;

--my-gradient: linear-gradient(var(--top-color), var(--bottom-color));


上面的代码创建了一个--my-gradient变量,是一个渐变样式,它的值被设为--top-color的值和--bottom-color的值组合的结果。现在,你可以在任何时候修改你的渐变样式,仅仅是修改变量的值就可以了,而不再需要在样式表里满文件地去找用到这个渐变样式地方。


示例2代码(https://gitee.com/GrapeTech/css-variable-demo/blob/master/demo-2.html)


最后,你可以在CSS变量中加入一个或多个备用值(fallback value/s),例如:


var(--main-color, #333);


上面的代码中,#333是一个备用值。当自定义属性值无效或未指定(unset)时,如果这时也没有指定备用值,那么被继承的(inherited)属性值将会被使用。


CSS变量是区分大小写的


与普通CSS属性不同,CSS变量是区分大小写的。


例如,var(--foo)和var(--FOO)是在求两个不同的自定义属性值,分别是--foo和--FOO的。


CSS变量受级联关系影响


和普通CSS属性一样,CSS变量是可继承的。例如,我们定义了一个属性,值为blue:


:root {

    --main-color: blue;

}


当你给任意在<html>标签里的元素指定--main-color变量时,它们都会继承到blue这个值。


当你在另一个元素里,为改自定义属性设置了一个新值时,那么所有该元素的子元素都会继承那个新值。例如:


:root {

    --main-color: blue;

}

.alert {

    --main-color: red;

}

p {

    color: var(--main-color);

}

<--! HTML -->

<html>

  <head>

    <!-- head code here -->

  </head>

  <body>

    <div>

      <p>blue 的段落</p>

      <div class="alert">

        <p>red 的段落</p>

      </div>

    </div>

  </body>

</html>


在上面的标签中,第一个p段落会继承到全局的--main-color值,它是蓝色。


在div标签中拥有.alert类的段落会是红色,因为它的值继承自局部作用域里的--main-color。


示例3代码(https://gitee.com/GrapeTech/css-variable-demo/blob/master/demo-3.html)


知道目前这些规则差不多够了。让我们开始写代码吧!


如何在SVG中使用CSS变量


CSS变量和SVG配合得很好。你可以使用CSS变量去修改SVG中的样式,以及和呈现相关的属性。


举个例子,假设你想让你的SVG图标能跟随其所在父容器而拥有不同的颜色。你可以把CSS变量的作用域限定在父容器中,然后给变量设置想要的颜色,那么里面的图标就会继承父容器的颜色值。下面是相关代码:


/* inline SVG symbol for the icon */

<svg>

  <symbol id="close-icon" viewbox="0 0 200 200">

    <circle cx="96" cy="96" r="88" fill="none" stroke="var(--icon-color)" stroke-width="15" />

    <text x="100" y="160" fill="var(--icon-color)" text-anchor="middle" style="font-size:250px;">x</text>

  </symbol>

</svg>

/* first instance of the icon */

<svg>

  <use xlink:href="#close-icon" />

</svg>


上面的代码使用了<symbol>标签,它让你创建一SVG图形的不可见的版本。然后再使用<use>标签生成一个可见的副本。这种方法可以让你根据自己的喜好创建任意多个自定义的图标,也就是通过它的ID(#close-icon)指向那个<symbol>。这比一遍又一遍地写重复的代码创建图形更加简便。如果你想提高这方便的技术,Massimo Cassandro在他的Build Your Own SVG Icons中提供了一个快速教程。


注意到SVG symbol中,circle元素里的stroke属性和text元素里的fill属性:它们都使用了CSS变量,这里是--icon-color。它被定义在:rootCSS文件的选择器中,像这样:


:root {

    --icon-color: black;

}


这是当前图标看起来的样子:



这时,如果你把同样的SVG图标放在不同的父容器中,并且在父容器上,给你的CSS变量设置各自的局部值,那么你就会得到不同颜色的图标,并且不用给你的样式表添加多余的规则。这很酷!


为了展示这一点,我们把同样的图标放在一个有.success类的div里:


<!-- html -->

<div class="success">

    <svg>

        <use xlink:href="#close-icon" />

    </svg>

</div>


现在,让--icon-color变量局部化,即把它放在.success中,并设置一个green值。我们来看看发生的变化:


/* css */

.success {

    --icon-color: green;

}


这个图标的颜色就变成了绿色:



来看看一个完整的示例吧: 示例4代码(https://gitee.com/GrapeTech/css-variable-demo/blob/master/demo-4.html)


如何在@keyframes中使用CSS变量

CSS变量可以在CSS动画中使用,即可用于常规HTML元素,也可以用于内联的SVG。只需要记得,你得知道让什么元素动,把它视为目标元素,然后创建对该目标元素的选择器,在选择器的作用范围中定义你的CSS变量,然后,使用val()获取这些变量,把它们设置到@keyframes代码块中。


例如,让SVG中.bubble类里面的<ellipse>元素动起来,你的CSS可能会看起来像这样:


.bubble {

  --direction-y: 30px;

  --transparency: 0;

  animation: bubbling 3s forwards infinite;

}

 

@keyframes bubbling {

  0% {

    transform: translatey(var(--direction-y));

    opacity: var(--transparency);

  }

  40% {

    opacity: calc(var(--transparency) + 0.2);

  }

  70% {

    opacity: calc(var(--transparency) + 0.1);

  }

  100% {

    opacity: var(--transparency);

  }

}


注意到这是如何借助CSS的calc(),并用var()函数进行计算的。它们增强了你代码的灵活性。


这个例子简洁的地方在于,利用CSS属性,你可以简单的修改相应选择器里变量值而调整动画,而不需要挨个去查找@keyframes里的属性了。


这里有个完整的例子供你体验:示例5代码(https://gitee.com/GrapeTech/css-variable-demo/blob/master/demo-5.html)


如何通过JavaScript操作CSS变量


另一个超级酷的事情就是,你可以直接通过JavaScript代码访问CSS变量。


假设在你的CSS文件中,有一个叫做--left-pos的变量,作用在.sidebar选择器中,值为100px:


.sidebar {

    --left-pos: 100px;

}


那么,通过JavaScript获取--left-pos值,会像下面这样:


// 缓存你即将操纵的元素

const sidebarElement = document.querySelector('.sidebar');

 

// 缓存sidebarElement的样式于cssStyles中

const cssStyles = getComputedStyle(sidebarElement);

 

// 获取 --left-pos CSS变量的值

const cssVal = String(cssStyles.getPropertyValue('--left-pos')).trim();

 

// 将CSS 变量的值打印到控制台: 100px

console.log(cssVal);


如果想通过JavaScript设置CSS变量的值,你可以像这样:


sidebarElement.style.setProperty('--left-pos', '200px');


上面的代码将sidebar元素中--left-pos变量的值设置为200px。


请看看CodePen中的如下示例,你可以交互式地点击侧边栏,修改blend mode属性和背景色。这些实现只用到了CSS变量和JavaScript。


示例6代码(https://gitee.com/GrapeTech/css-variable-demo/blob/master/demo-6.html)


CSS变量的浏览器支持


除了IE11(它不支持CSS变量),所有主流浏览器都对CSS变量有全面地支持。


对于不支持CSS变量的浏览器,一个变通的方案是使用具有虚拟查询条件(dummy conditional query)的@supports代码块:


section {

    color: gray;

}

 

@supports(--css: variables) {

    section {

        --my-color: blue;

        color: var(--my-color, 'blue');

    }

}


考虑到@supports在IE/Edge里也起作用,上面的方法是可行的。如果你在val()函数中使用了备用值,那么你的代码将更加可靠,它能在兼容性不好的浏览器中实现优雅降级。


对于上面的代码,在Chrome和其他支持CSS变量的浏览器中,<section>标签里的文本将是蓝色:



在IE11中,由于它不支持CSS变量,页面将显示灰色文本:



可以查看在线的示例7代码(https://gitee.com/GrapeTech/css-variable-demo/blob/master/demo-7.html)


此方法的一个缺点是,如果你大量使用CSS变量,而那些不支持CSS变量的浏览器在你的项目中有很高的适配优先级,那么相应的代码会变得很复杂,对于维护来说,甚至是噩梦。


在这种情况下,你可以选择使用带有cssnext的PostCSS,它能让你在CSS代码中使用最新的特性,并且让原本不支持这些属性的浏览器,也能运行这些代码(有点像JavaScript转换器做的事情)。


备注:本文所有示列代码(https://gitee.com/GrapeTech/css-variable-demo/repository/archive/master.zip)



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