CSS变量(自定义属性)实用指南及注意事项

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愚人码头注:在《A Practical Guide to CSS Variables (Custom Properties)》基础上增加了很多说明示例及需要注意的点。

像 Sass 和 Less 这样的预处理器有助于保持CSS代码的组织和可维护性。 通过变量,混合,循环等特性 – 为CSS编码添加动态功能 – 有助于最大限度地减少重复并加快开发速度。

近年来,一些动态特性已经开始成为 CSS 语言本身的一部分。 CSS变量 – 官方的术语为 “自定义属性” – 已经已经加入规范并且具有很好的浏览器支持,而 CSS mixins 目前正在开发中

在本文中,您将了解如何开始将CSS变量集成到CSS开发工作流程中,让你的样式表更好维护,且减少重复

让我们一起深入了解吧!

什么是CSS变量?

如果您使用过任何编程语言,那么您已经熟悉了变量的概念。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,请考虑以下JavaScript代码段:

let number1 = 2;
let number2 = 3;
let total = number1 + number2;
console.log(total); // 5
number1 = 4;
total = number1 + number2;
console.log(total); // 7

nubmer1number2 是两个变量,分别存储着数字 2 和 3 。

total 同样是变量,存储着 number1number2 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里存储的值就不再是 5 ,而是 7 了。

变量的好处在于你可以把值存储在一个地方,然后在你需要的地方修改它。这样你就不用在程序的不同地方为不同的值添加不同的变量:所有变量更新使用同一个存储地址,比如你的变量。

CSS在很大程度上是一种声明式的语言,缺乏动态性。你也许会认为,让 CSS 拥有变量,似乎让上面的说法自相矛盾。如果前端开发仅仅关注语义,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求而不断进化与适应。CSS也不例外。

总而言之,变量已经成为 CSS 中令人激动的实现,你很快也会发现,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。

以下是规范对此的说法:

[使用CSS变量]可以更容易地阅读大文件,因为看似任意的值,现在具有信息性名称,并且使此类文件更容易编辑,且更不容易出错,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文件中去手动多次修改这个值。

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 SassLess

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并不是同样的东西。

不同之处在于CSS变量是运行在浏览器中的动态CSS属性,而预处理器变量会被编译成普通的CSS代码。因此,浏览器并不知道预处理器变量的存在。

这意味着,你可以在样式表,内联样式和SVG的标签中直接更新CSS变量,或者使用JavaScript操作它们。这是预处理器变量做不到的。CSS变量提供了更多可能性!

但这并不是说你需要在二者之间选择其一: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)这个术语,但是官方的规范把它们称作为 级联变量的CSS自定义属性CSS自定义属性形式如下:

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

在自定义属性前面添加双横线前缀,然后像普通的CSS属性一样给它赋值。在上面的代码片段中,我给 --my-cool-background 自定义属性赋了一个颜色值。

级联变量(cascading variable) 的部分,由通过 var() 来使用你的自定义属性,形式如下:

var(--my-cool-background);

自定义属性的作用范围限定在 CSS 选择器中, var() 部分用作实际 CSS 属性的值:

: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 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在全局可用(它匹配<html>元素内的所有内容)。然后,使用 var() 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。

除此之外,还可以把淡蓝色应用到多个HTML元素的其他颜色属性上,如 colorborder-color 等。方法很简单,就是通过 var(--my-cool-background) 获取自定义属性的值,然后给相应的CSS属性设置上去。(当然,我建议在事情变得混乱之前考虑一下CSS变量的命名约定):

p {
    color: var(--my-cool-background);
}

See the Pen Basic Workings of CSS Variables by SitePoint (@SitePoint) on CodePen.0

你也可以在CSS变量中使用另一个CSS变量,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,它的值是使用 --top-color--bottom-color 变量创建的一个渐变。现在,你可以在任何地方通过仅仅改变变量的值来修改渐变,而不必到处在样式表中创建渐变实例。

下面是一个在线CodePen演示。

See the Pen Setting Value of CSS Variable with Another CSS Variable by SitePoint (@SitePoint) on CodePen.0

最后,你可以在CSS变量中加入一个或多个备用值,例如:

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

上面的代码中,#333是一个备用值。如果未设置备用值,则在自定义属性无效或未设置的情况下,将应用继承的值。

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)var(--FOO) 是获取两个不同的自定义属性(分别是 --foo--FOO)的值。

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;
}

当你在 <html> 标签中的任意元素指定 --main-color 变量时,它们都会继承到blue这个值。

如果你在另一个元素里面给自定义属性赋了一个不同的值,这个元素的所有子元素就会继承这个新值,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 ,这个变量的值是 red

See the Pen Simple Example of CSS Variables Inheritance by SitePoint (@SitePoint) on CodePen.0

内联样式中的 CSS 变量

CSS变量也可以在元素的内联样式中定义。 假设您有一个可以控制大小的组件,

See the Pen Inline Style – CSS Variables by feiwen8772 (@feiwen8772) on CodePen.0

你可以看到元素的内联样式中同样可以定义CSS变量,而且同样遵循相同的级联规则。

var()函数

现在你知道了 var() 函数的用法。有关此功能的更多信息。 看下面的代码,有一个红色的 div 和一个绿色的div。只有一个CSS变量用于子绿色 div

See the Pen jvgqJb by feiwen8772 (@feiwen8772) on CodePen.0

现在从:root选择器 删除CSS变量 --background: green;,看看会发生什么。

您可能猜测子元素将具有从父元素继承的背景红色。 错了,这里有点特殊情况。 当您在任何CSS属性中使用该变量时,如果没有定义变量,那么它将默认采用默认值。 在这个例子中,背景颜色将是transparent(透明的):

See the Pen gdVrVy by feiwen8772 (@feiwen8772) on CodePen.0

无效的值

如果CSS变量有一个无效的值,比如 --background: blah blah blah; 或拼写错误 --background: yelow; /* yellow 拼写错误 */,那么 CSS 属性将默认采用默认值,如:

  • background 默认值是 transparent
  • width 默认值是 auto
  • position 默认值是 static
  • opacity 默认值是 1
  • display 默认值是 inline

下面这个例子中,background的值为transparent,也就是说背景颜色是透明的。

See the Pen GXVqJa by feiwen8772 (@feiwen8772) on CodePen.0

回退值(fallback value)

有时可能会出现无法定义CSS变量的情况。在这种情况下,您可以将回退值设置为 var() 函数中的第二个参数

background: var(--background, green);

See the Pen RYXRGO by feiwen8772 (@feiwen8772) on CodePen.0

你也可以嵌套多个var() 函数 background: var(--color1, var(--color2, var(--color3, #00BCD4)));

结合 calc() 函数

如果您以前从未使用过它,那么我现在告诉你 calc() 函数是一个很实用的小工具,可以让您执行计算以确定CSS值。 它在所有现代浏览器上都得到了很好的支持,并且可以与 CSS变量结合使用,以构建新值。 下面的例子中 <div>width是动态计算的,

See the Pen calc() – CSS Variables by feiwen8772 (@feiwen8772) on CodePen.0

结合媒体查询 @media

您甚至可以在媒体查询中重新设置变量值,并让这些新值在任何地方使用它们级联,特别要说明的是:这是预处理器变量无法实现的。

查看此示例,其中媒体查询更改用于设置非常简单网格的变量,打开 codepen,然后尝试调整浏览器的大小,你可以看到媒体查询中的 CSS 变量依然有效。

See the Pen Using Media Queries- CSS Variables by feiwen8772 (@feiwen8772) on CodePen.0

现在了解这些规则足够,让我们来编码吧!

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。

比如,你想通过SVG图标元素的父元素来给它一个不同的颜色。你可以在父元素内设置一个局部的CSS变量,然后把它赋值成你想要的颜色,然后,父元素内的图标就能从父元素继承到合适的颜色。

下面是相关代码:

/* 图标的内联SVG symbol */
<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>

/* 图标的第一个实例  */
<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 创造你自己的SVG图标 中提供了一个快速教程。

注意 SVG中的圆形元素的 stroke 属性值和文本元素的 fill 属性值:它们都使用了一个CSS变量,--icon-color ,这个变量定义在CSS文档的 :root 选择器上,如下所示: 

:root {
    --icon-color: black;
}

这是当前图标看起来的样子:

如果你现在把SVG图标放到不同的容器中,然后在每个父元素的选择器中给这个变量赋不同的颜色值,你就能在不添加任何样式规则的情况下创建不同颜色的图标。这很酷!

为了展示这一点,我们把上面图标的一个实例放在一个有 .success 类的 div 中。

HTML 代码:

<!-- 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 代码:

/* css */
.success {
    --icon-color: green;
}

这个图标的颜色就变成了绿色:  

查看下面完整的演示示例:

See the Pen Basic Use of SVG Icon and CSS Variables by SitePoint (@SitePoint) on CodePen.0

如何在@keyframes中使用CSS变量

CSS变量可以在CSS动画中使用,不论是在一般的HTML元素还是内联SVG元素上。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 var() 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。

下面是完整的CodePen演示: 

See the Pen Simple Animation with CSS Variables and SVG by SitePoint (@SitePoint) on CodePen.0

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。通过 getComputedStylesetPropertygetPropertyValue从JavaScript访问CSS变量非常简单。 要获取变量,请使用 getPropertyValue()

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,使用类似下面的 JavaScript 代码获取 --left-pos 的值:

// 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);

使用类似下面的JavaScript代码给CSS变量赋值:

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。

See the Pen Blend Modes, CSS Variables and JavaScript by SitePoint (@SitePoint) on CodePen.0

还有一些简单的方法,这里来看看不使用 getComputedStyle(),获取变量值:

/* 从 :root 根元素获取变量值 */
document.documentElement.style.getPropertyValue('--background');

/* 从 .block-3 元素获取变量值 */
document.querySelector('.block-3').style.getPropertyValue('--background');

修改变量值:

/* 修改 :root 根元素的变量值 */
document.documentElement.style.setProperty('--background', '#ff0000');

/* 修改 .block-3 元素的变量值 */
document.querySelector('.block-3').style.setProperty('--background', '#ff0000');

看一个简单的示例:

See the Pen aaeZxP by feiwen8772 (@feiwen8772) on CodePen.0

其他一些注意点

还有一些有趣的事情,在开发时候需要注意。

空值和空格

/* 无效的 */
--color:;

/* 有效的 */
--color: ; /* 值是空格 */

背景图片 url()

/* 无效的 - CSS 不支持拼接*/
.logo{
    --logo-url: 'logo';
    background: url('assets/img/' var(--logo-url) '.png');
}

/* 无效的 - CSS bug */
.logo{
    --logo-url: 'assets/img/logo.png';
    background: url(var(--logo-url));
}

/* 有效的 */
.logo{
    --logo-url: url('assets/img/logo.png');
    background: var(--logo-url);
}

单位相关

/* 无效的 */
--width: 10;
width: var(--width)px;

/* 有效的 */
--width: 10px;
width: var(--width);

/* 有效的 */
--width: 10;
width: calc(1px * var(--width)); /* 乘以1个单位进行转换 */
width: calc(1em * var(--width));

浏览器对CSS变量的支持情况

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');
    }
}

因为IE/Edge支持 @supports ,所以上面的代码会生效。如果在var()函数中添加一个后备值,你的代码将会更加健壮,在支持的更加不好的浏览器中也能优雅降级。

所以,在Chrome和其他支持CSS变量的浏览器中,<section>元素内部的文本是蓝色的:

在IE11中,由于它不支持CSS变量,页面将显示灰色文本:

查看在线演示:

See the Pen @supports with CSS Variables by SitePoint (@SitePoint) on CodePen.0

这种方式的缺点是如果你在项目中使用了大量的CSS变量,但是该项目主要通过不支持CSS变量的浏览器打开,那么代码不仅会变得有点儿复杂,维护也将会是噩梦。

在这种情况下,你可以选择使用支持 cssnext 的PostCSS,然后你就可以编写尖端的CSS代码了,兼容不支持的浏览器交给PostCSS去做就可以了,这有点儿像JavaScript的编译器。如果你想了解PostCSS,SitePoint Premium为其所有成员提供了有关此主题的精彩视频课程

了解了CSS自定义属性后,你可以看看具体的应用实例:【实例】通过 CSS自定义属性(CSS变量)和 JavaScript 实现高级CSS主题切换

资源

想了解更多CSS变量的细节,包括浏览器兼容问题的解决方案和有趣的例子,查看下面的资源:

有趣的例子

你还在等什么?尝试使用CSS变量并通过评论让我知道你的想法!

本文主要内容来自:https://www.sitepoint.com/practical-guide-css-variables-custom-properties/ ,在原文基础上增加了很多需要注意的点。


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