CSS工程化

共 12226字,需浏览 25分钟

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2021-03-01 23:48

    

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css的问题

类名冲突的问题

当你写一个css类的时候,你是写全局的类呢?还是写多个层级选择后的类呢?

你会发现,怎么都不好!

  • 过深的层级不利于编写、阅读、压缩、复用

  • 过浅的层级容易导致类名冲突

一旦样式多起来,这个问题就会变得越发严重,其实归根结底,就是类名冲突不好解决的问题。

重复样式

这种问题就更普遍了,一些重复的样式值总是不断的出现在css代码中,维护起来极其困难。

比如,一个网站的颜色一般就那么几种:

  • primary
  • info
  • warn
  • error
  • success 如果有更多的颜色,都是从这些色调中自然变化得来,可以想象,这些颜色会到处充斥到诸如背景、文字、边框中,一旦要做颜色调整,是一个非常大的工程。

css文件细分问题

在大型项目中,css也需要更细的拆分,这样有利于css代码的维护。

比如,有一个做轮播图的模块,它不仅需要依赖js功能,还需要依赖css样式,既然依赖的js功能仅关心轮播图,那css样式也应该仅关心轮播图,由此类推,不同的功能依赖不同的css样式、公共样式可以单独抽离,这样就形成了不同于过去的css文件结构:文件更多、拆分的更细

而同时,在真实的运行环境下,我们却希望文件越少越好,这种情况和JS遇到的情况是一致的,因此,对于css,也需要工程化管理。

从另一个角度来说,css的工程化会遇到更多的挑战,因为css不像JS,它的语法本身经过这么多年并没有发生多少的变化(css3也仅仅是多了一些属性而已),对于css语法本身的改变也是一个工程化的课题

如何解决

这么多年来,官方一直没有提出方案来解决上述问题,一些第三方机构针对不同的问题,提出了自己的解决方案。

解决类名冲突

一些第三方机构提出了一些方案来解决该问题,常见的解决方案如下:

「命名约定」

就是提供一种命名的标准,来解决冲突,常见的标准有:

  • BEM
  • OOCSS
  • AMCSS
  • SMACSS
  • 其他

我主要以BEM为例说下:

BEM是一套针对css类样式的命名方法。其他命名方法还有:OOCSS、AMCSS、SMACSS等等

BEM全称是:Block Element Modifier

一个完整的BEM类名:block__element_modifier,例如:banner__dot_selected,可以表示:轮播图中,处于选中状态的小圆点

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三个部分的具体含义为:

  • Block :页面中的大区域,表示最顶级的划分,例如:轮播图(banner)、布局(layout)、文章(article)等等

  • element :区域中的组成部分,例如:轮播图中的横幅图片(banner__img)、轮播图中的容器(banner__container)、布局中的头部(layout__header)、文章中的标题(article__title)

  • modifier :可选。通常表示状态,例如:处于展开状态的布局左边栏(layout__left_expand)、处于选中状态的轮播图小圆点(banner__dot_selected) 在某些大型工程中,如果使用BEM命名法,还可能会增加一个前缀,来表示类名的用途,常见的前缀有:

  • l : layout,表示这个样式是用于布局的

  • c : component,表示这个样式是一个组件,即一个功能区域

  • u : util,表示这个样式是一个通用的、工具性质的样式

  • j : javascript,表示这个样式没有实际意义,是专门提供给js获取元素使用的

「css in js」

这个方案贼大胆,它觉得,css语言本身几乎无可救药了,干脆直接用js对象来表示样式,然后把样式直接应用到元素的style中

这样一来,css变成了一个一个的对象,就可以完全利用到js语言的优势,你可以:

  • 通过一个函数返回一个样式对象
  • 把公共的样式提取到公共模块中返回
  • 应用js的各种特性操作对象,比如:混合、提取、拆分
  • 更多的花样 这种方案在手机端的React Native中大行其道

css in js 的核心思想是:用一个JS对象来描述样式,而不是css样式表

例如下面的对象就是一个用于描述样式的对象:

const styles = {
    backgroundColor"#f40",
    color"#fff",
    width"400px",
    height"500px",
    margin"0 auto"
}

由于这种描述样式的方式根本就不存在类名,自然不会有类名冲突

至于如何把样式应用到界面上,不是它所关心的事情,你可以用任何技术、任何框架、任何方式将它应用到界面。

css in js 的特点

  • 绝无冲突的可能:由于它根本不存在类名,所以绝不可能出现类名冲突
  • 更加灵活:可以充分利用JS语言灵活的特点,用各种招式来处理样式
  • 应用面更广:只要支持js语言,就可以支持css in js,因此,在一些用JS语言开发移动端应用的时候非常好用,因为移动端应用很有可能并不支持css
  • 书写不便:书写样式,特别是公共样式的时候,处理起来不是很方便
  • 在页面中增加了大量冗余内容:在页面中处理css in js时,往往是将样式加入到元素的style属性中,会大量增加元素的内联样式,并且可能会有大量重复,不易阅读最终的页面代码

「css module」

非常有趣和好用的css模块化方案,编写简单,绝对不重名

通过命名规范来限制类名太过死板,而css in js虽然足够灵活,但是书写不便。 css module 开辟一种全新的思路来解决类名冲突的问题

思路:

css module 遵循以下思路解决类名冲突问题:

  1. css的类名冲突往往发生在大型项目中
  2. 大型项目往往会使用构建工具(webpack等)搭建工程
  3. 构建工具允许将css样式切分为更加精细的模块
  4. 同JS的变量一样,每个css模块文件中难以出现冲突的类名,冲突的类名往往发生在不同的css模块文件中
  5. 只需要保证构建工具在合并样式代码后不会出现类名冲突即可
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实现原理

在webpack中,作为处理css的css-loader,它实现了css module的思想,要启用css module,需要将css-loader的配置modules设置为true。

css-loader的实现方式如下:

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原理极其简单,开启了css module后,css-loader会将样式中的类名进行转换,转换为一个唯一的hash值。

由于hash值是根据模块路径和类名生成的,因此,不同的css模块,哪怕具有相同的类名,转换后的hash值也不一样。

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如何应用样式:

css module带来了一个新的问题:源代码的类名和最终生成的类名是不一样的,而开发者只知道自己写的源代码中的类名,并不知道最终的类名是什么,那如何应用类名到元素上呢?

为了解决这个问题,css-loader会导出原类名和最终类名的对应关系,该关系是通过一个对象描述的90de05c02c02db2560cf4ee429655f17.webp

这样一来,我们就可以在js代码中获取到css模块导出的结果,从而应用类名了

style-loader为了我们更加方便的应用类名,会去除掉其他信息,仅暴露对应关系

其他操作

  • 全局类名 某些类名是全局的、静态的,不需要进行转换,仅需要在类名位置使用一个特殊的语法即可:
:global(.main){
    ...
}

使用了global的类名不会进行转换,相反的,没有使用global的类名,表示默认使用了local

:local(.main){
    ...
}

使用了local的类名表示局部类名,是可能会造成冲突的类名,会被css module进行转换

  • 如何控制最终的类名 绝大部分情况下,我们都不需要控制最终的类名,因为控制它没有任何意义

如果一定要控制最终的类名,需要配置css-loader的localIdentName

  • 其他注意事项
  1. css module往往配合构建工具使用
  2. css module仅处理顶级类名,尽量不要书写嵌套的类名,也没有这个必要
  3. css module仅处理类名,不处理其他选择器
  4. css module还会处理id选择器,不过任何时候都没有使用id选择器的理由
  5. 使用了css module后,只要能做到让类名望文知意即可,不需要遵守其他任何的命名规范

解决重复样式的问题

「css in js」

这种方案虽然可以利用js语言解决重复样式值的问题,但由于太过于激进,很多习惯写css的开发者编写起来并不是很适应

「css预编译器」

有些第三方搞出一套css语言的进化版来解决这个问题,它支持变量、函数等高级语法,然后经过编译器将其编译成为正常的css

这种方案特别像构建工具,不过它仅针对css

常见的预编译器支持的语言有:

  • less
  • sass

基本原理

编写css时,受限于css语言本身,常常难以处理一些问题:

  • 重复的样式值:例如常用颜色、常用尺寸
  • 重复的代码段:例如绝对定位居中、清除浮动
  • 重复的嵌套书写 由于官方迟迟不对css语言本身做出改进,一些第三方机构开始想办法来解决这些问题,其中一种方案,便是预编译器。

预编译器的原理很简单,即使用一种更加优雅的方式来书写样式代码,通过一个编译器,将其转换为可被浏览器识别的传统css代码。

032377b94662e666d0f65a9e5166f7a7.webp目前,最流行的预编译器有LESS和SASS,它们两个特别相似,这里主要说less1280aca42f8e6b02da83779cf7af0945.webp

  • less官网:http://lesscss.org/
  • less中文文档1(非官方):http://lesscss.cn/
  • less中文文档2(非官方):https://less.bootcss.com/
  • sass官网:https://sass-lang.com/
  • sass中文文档1(非官方):https://www.sass.hk/
  • sass中文文档2(非官方):https://sass.bootcss.com/

LESS的安装和使用

从原理可知,要使用LESS,必须要安装LESS编译器

LESS编译器是基于node开发的,可以通过npm下载安装

npm i -D less

安装好了less之后,它提供了一个CLI工具lessc,通过该工具即可完成编译

lessc less代码文件 编译后的文件

光说不练假把式:

新建一个index.less文件,编写内容如下:

// less代码
@red: #f40;

.redcolor {
    color: @red;
}

运行命令:

lessc index.less index.css

可以看到编译之后的代码:

.redcolor {
  color: #f40;
}

LESS的基本使用

具体的使用见文档:https://less.bootcss.com/

  • 变量
  • 混合
  • 嵌套
  • 运算
  • 函数
  • 作用域
  • 注释
  • 导入

「postcss」

什么是PostCss?

CSS工程化面临着诸多问题,而解决这些问题的方案多种多样。如果把CSS单独拎出来看,光是样式本身,就有很多事情要处理。

既然有这么多事情要处理,何不把这些事情集中到一起统一处理呢?

PostCss就是基于这样的理念出现的。PostCss类似于一个编译器,可以将样式源码编译成最终的CSS代码

d997cb67a449f609c6783fc76fc3f7e2.webp看上去是不是和LESS、SASS一样呢?

但PostCss和LESS、SASS的思路不同,它其实只做一些代码分析之类的事情,将分析的结果交给插件,具体的代码转换操作是插件去完成的。

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官方的一张图更能说明postcss的处理流程:

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这一点有点像webpack,webpack本身仅做依赖分析、抽象语法树分析,其他的操作是靠插件和加载器完成的。

  • 官网地址:https://postcss.org/
  • github地址:https://github.com/postcss/postcss

安装

PostCss是基于node编写的,因此可以使用npm安装

npm i -D postcss

postcss库提供了对应的js api用于转换代码,如果你想使用postcss的一些高级功能,或者想开发postcss插件,就要api使用postcss,api的文档地址是:http://api.postcss.org/

不过绝大部分时候,我们都是使用者,并不希望使用代码的方式来使用PostCss

因此,我们可以再安装一个postcss-cli,通过命令行来完成编译

npm i -D postcss-cli

postcss-cli提供一个命令,它调用postcss中的api来完成编译

命令的使用方式为:

postcss 源码文件 -o 输出文件

配置文件

和webpack类似,postcss有自己的配置文件,该配置文件会影响postcss的某些编译行为。

配置文件的默认名称是:postcss.config.js

例如:

module.exports = {
    mapfalse//关闭source-map
}

插件

光使用postcss是没有多少意义的,要让它真正的发挥作用,需要插件

postcss的插件市场:https://www.postcss.parts/

下面罗列一些postcss的常用插件:

  1. postcss-preset-env

过去使用postcss的时候,往往会使用大量的插件,它们各自解决一些问题,这样导致的结果是安装插件、配置插件都特别的繁琐。

于是出现了这么一个插件postcss-preset-env,它称之为postcss预设环境,大意就是它整合了很多的常用插件到一起,并帮你完成了基本的配置,你只需要安装它一个插件,就相当于安装了很多插件了。

安装好该插件后,在postcss配置中加入下面的配置

module.exports = {
    plugins: {
        "postcss-preset-env": {} // {} 中可以填写插件的配置
    }
}

这个插件里面有很多功能,比如说:

  • 自动厂商前缀

可以实现某些新的css样式需要在旧版本浏览器中使用厂商前缀

例如:

::placeholder {
    color: red;
}

这个功能在不同的旧版本浏览器中需要书写为

::-moz-placeholder{
    color: red;
   
}
:-ms-input-placeholder{
    color: red;
   
}
::placeholder{
    color: red;
   
}

要完成这件事情,需要使用autoprefixer库。而postcss-preset-env内部包含了该库,自动有了该功能。

如果需要调整兼容的浏览器范围,可以通过下面的方式进行配置:

【方式1】:添加 .browserslistrc文件

创建文件.browserslistrc,填写配置内容

last 2 version
1%

【方式2】:在package.json的配置中加入browserslist

"browserslist": [
    "last 2 version",
    "> 1%"
]

browserslist是一个多行的(数组形式的)标准字符串。

它的书写规范多而繁琐,详情见:https://github.com/browserslist/browserslist

一般情况下,大部分网站都使用下面的格式进行书写

last 2 version
1in CN
not ie <= 8
  • last 2 version: 浏览器的兼容最近期的两个版本
  • 1% in CN: 匹配中国大于1%的人使用的浏览器, in CN可省略
  • not ie <= 8: 排除掉版本号小于等于8的IE浏览器 ☛默认情况下,匹配的结果求的是并集。

可以通过网站:https://browserl.ist/   对配置结果覆盖的浏览器进行查询,查询时,多行之间使用英文逗号分割。

☛browserlist的数据来自于CanIUse网站,由于数据不是实时的,所以不会特别准确

  • 未来的CSS语法

CSS的某些前沿语法正在制定过程中,没有形成真正的标准,如果希望使用这部分语法,为了浏览器兼容性,需要进行编译

过去,完成该语法编译的是cssnext库,不过有了postcss-preset-env后,它自动包含了该功能。

我们可以通过postcss-preset-env的stage配置,告知postcss-preset-env需要对哪个阶段的css语法进行兼容处理,它的默认值为2

"postcss-preset-env": {
    stage0
}

一共有5个阶段可配置:

  1. Stage 0: Aspirational - 只是一个早期草案,极其不稳定
  2. Stage 1: Experimental - 仍然极其不稳定,但是提议已被W3C公认
  3. Stage 2: Allowable - 虽然还是不稳定,但已经可以使用了
  4. Stage 3: Embraced - 比较稳定,可能将来会发生一些小的变化,它即将成为最终的标准
  5. Stage 4: Standardized - 所有主流浏览器都应该支持的W3C标准 了解了以上知识后,接下来了解一下未来的css语法,尽管某些语法仍处于非常早期的阶段,但是有该插件存在,编译后仍然可以被浏览器识别

① 变量

未来的css语法是天然支持变量的

:root{}中定义常用变量,使用--前缀命名变量

:root{
    --lightColor: #ddd;
    --darkColor: #333;
}

a{
    colorvar(--lightColor);
    background: var(--darkColor);
}

编译后,仍然可以看到原语法,因为某些新语法的存在并不会影响浏览器的渲染,尽管浏览器可能不认识 如果不希望在结果中看到新语法,可以配置postcss-preset-envpreservefalse

② 自定义选择器

@custom-selector :--heading h1, h2, h3, h4, h5, h6;
@custom-selector :--enter :focus,:hover;

a:--enter{
    color: #f40;
}

:--heading{
    font-weight:bold;
}

:--heading.active{
    font-weight:bold;
}

编译后

a:focus,a:hover{
    color: #f40;
}

h1,h2,h3,h4,h5,h6{
    font-weight:bold;
}

h1.active,h2.active,h3.active,h4.active,h5.active,h6.active{
    font-weight:bold;
}

③ 嵌套

与LESS相同,只不过嵌套的选择器前必须使用符号&

.a {
    color: red;
    & .b {
        color: green;
    }

    & > .b {
        color: blue;
    }

    &:hover {
        color: #000;
    }
}

编译后

.a {
    color: red
}

.a .b {
    color: green;
}

.a>.b {
    color: blue;
}

.a:hover {
    color: #000;
}

2、postcss-apply

这个插件可以支持在css中书写属性集,类似于LESS中的混入,可以利用CSS的新语法定义一个CSS代码片段,然后在需要的时候应用它。

:root {
  --center: {
    position: absolute;
    left: 50%;
    top: 50%;
    transform: translate(-50%, -50%);
  };
}

.item{
    @apply --center;
}

编译后

.item{
  position: absolute;
  left: 50%;
  top: 50%;
  -webkit-transform: translate(-50%, -50%);
  transform: translate(-50%, -50%);
}

☛实际上,该功能也属于cssnext,不知为何postcss-preset-env没有支持

3、 postcss-color-function

该插件支持在源码中使用一些颜色函数

body {
    /* 使用颜色#aabbcc,不做任何处理,等同于直接书写 #aabbcc */
    color: color(#aabbcc);
    /* 将颜色#aabbcc透明度设置为90% */
    color: color(#aabbcc a(90%));
    /* 将颜色#aabbcc的红色部分设置为90% */
    color: color(#aabbcc red(90%));
    /* 将颜色#aabbcc调亮50%(更加趋近于白色),类似于less中的lighten函数 */
    color: color(#aabbcc tint(50%));
    /* 将颜色#aabbcc调暗50%(更加趋近于黑色),类似于less中的darken函数 */
    color: color(#aabbcc shade(50%));
}

编译后

body {
    /* 使用颜色#aabbcc,不做任何处理,等同于直接书写 #aabbcc */
    color: rgb(170187204);
    /* 将颜色#aabbcc透明度设置为90% */
    color: rgba(1701872040.9);
    /* 将颜色#aabbcc的红色部分设置为90% */
    color: rgb(230187204);
    /* 将颜色#aabbcc调亮50%(更加趋近于白色),类似于less中的lighten函数 */
    color: rgb(213221230);
    /* 将颜色#aabbcc调暗50%(更加趋近于黑色),类似于less中的darken函数 */
    color: rgb(8594102);
}

4、stylelint

官网:https://stylelint.io/

在实际的开发中,我们可能会错误的或不规范的书写一些css代码,stylelint插件会实时的发现错误。

由于不同的公司可能使用不同的CSS书写规范,stylelint为了保持灵活,它本身并没有提供具体的规则验证。

你需要安装或自行编写规则验证方案

通常,我们会安装tylelint-config-standard库提供标准的CSS规则判定

安装好后,我们需要告诉stylelint使用该库来进行规则验证,告诉的方式有多种,比较常见的是使用文件.stylelintrc

//.styleintrc
{
  "extends""stylelint-config-standard"
}

此时,如果你的代码出现不规范的地方,编译时将会报出错误

body {
    background: #f4;
}

发生了两处错误:

1b344c9e0c8db6fbc54391eb992dca3c.webp
  • 缩进应该只有两个空格
  • 十六进制的颜色值不正确

如果某些规则不是我们所期望的,可以在配置中进行设置:

{
    "extends""stylelint-config-standard",
    "rules": {
        "indentation"null
    }
}

设置为null可以禁用该规则,或者设置为4,表示一个缩进有4个空格。具体的设置需要参见stylelint文档:https://stylelint.io/

但是这种错误报告需要在编译时才会发生,如果我希望在编写代码时就自动在编辑器里报错呢?如果想在编辑器里达到该功能,安装vscode的插件stylelint就可以了,它会读取你工程中的配置文件,按照配置进行实时报错。

解决css文件细分问题

这一部分,就要依靠构建工具,例如webpack来解决了,利用一些loader或plugin来打包、合并、压缩css文件。

「利用webpack拆分css」

要拆分css,就必须把css当成像js那样的模块;要把css当成模块,就必须有一个构建工具(webpack),它具备合并代码的能力,而webpack本身只能读取css文件的内容、将其当作JS代码进行分析,因此,会导致错误。

于是,就必须有一个loader,能够将css代码转换为js代码

「css-loader」

css-loader的作用,就是将css代码转换为js代码,它的处理原理简单到令人发指:就是将css代码作为字符串导出。

例如:

.red{
    color:"#f40";
}

经过css-loader转换后变成js代码:

module.exports = `.red{
    color:"#f40";
}`

上面的js代码是经过我简化后的,不代表真实的css-loader的转换后代码,css-loader转换后的代码会有些复杂,同时会导出更多的信息,但核心思想不变。

再例如:

.red{
    color:"#f40";
    background:url("./bg.png")
}

经过css-loader转换后变成js代码:

var import1 = require("./bg.png");
module.exports = `.red{
    color:"#f40";
    background:url("${import1}")
}`
;

这样一来,经过webpack的后续处理,会把依赖./bg.png添加到模块列表,然后再将代码转换为

var import1 = __webpack_require__("./src/bg.png");
module.exports = `.red{
    color:"#f40";
    background:url("${import1}")
}`
;

再例如:

@import "./reset.css";
.red{
    color:"#f40";
    background:url("./bg.png")
}

会转换为:

var import1 = require("./reset.css");
var import2 = require("./bg.png");
module.exports = `${import1}
.red{
    color:"#f40";
    background:url("${import2}")
}`
;

总结,css-loader干了什么:

  1. 将css文件的内容作为字符串导出
  2. 将css中的其他依赖作为require导入,以便webpack分析依赖

「style-loader」

由于css-loader仅提供了将css转换为字符串导出的能力,剩余的事情要交给其他loader或plugin来处理。

style-loader可以将css-loader转换后的代码进一步处理,将css-loader导出的字符串加入到页面的style元素中

例如:

.red{
    color:"#f40";
}

经过css-loader转换后变成js代码:

module.exports = `.red{
    color:"#f40";
}`

经过style-loader转换后变成:

module.exports = `.red{
    color:"#f40";
}`


var style = module.exports;
var styleElem = document.createElement("style");
styleElem.innerHTML = style;
document.head.appendChild(styleElem);
module.exports = {}

以上代码均为简化后的代码,并不代表真实的代码,style-loader是有能力避免同一个样式的重复导入

「抽离css文件」

目前,css代码被css-loader转换后,交给的是style-loader进行处理。style-loader使用的方式是用一段js代码,将样式加入到style元素中。而实际的开发中,我们往往希望依赖的样式最终形成一个css文件,此时,就需要用到一个库:mini-css-extract-plugin

该库提供了1个plugin和1个loader

  • plugin:负责生成css文件
  • loader:负责记录要生成的css文件的内容,同时导出开启css-module后的样式对象

使用方式:

const MiniCssExtractPlugin = require("mini-css-extract-plugin")
module.exports = {
    module: {
        rules: [
            {
                test/\.css$/use: [MiniCssExtractPlugin.loader, "css-loader?modules"]
            }
        ]
    },
    plugins: [
        new MiniCssExtractPlugin() //负责生成css文件
    ]
}

配置生成的文件名

output.filename的含义一样,即根据chunk生成的样式文件名。

配置生成的文件名,例如[name].[contenthash:5].css

默认情况下,每个chunk对应一个css文件。

📌 最后

若本文对于 CSS工程化 阅读有任何错误的地方,欢迎大家给我提意见,一定虚心听取你们的指正,若觉得不错的,也可以点个🌟「star」 🌟 支持一下我。

最后,也可以关注我的公众号:「人生不只有技术」,或是添加我的微信(wKavin)私底下进行交流 这篇文章我真的很用心了,你们忍心不给点个赞 👍 和 在看 嘛~

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