使用全新的 CSS 型別物件模型

TL;DR

CSS 現在提供適當的物件型 API，可在 JavaScript 中處理值。

el.attributeStyleMap.set('padding', CSS.px(42));
const padding = el.attributeStyleMap.get('padding');
console.log(padding.value, padding.unit); // 42, 'px'

從此不必再串連字串，也不會再遇到難以察覺的錯誤！

簡介

舊版 CSSOM

CSS 已有多年的物件模型 (CSSOM)。事實上，您在 JavaScript 中讀取/設定 .style 時，都會用到這項屬性：

// Element styles.
el.style.opacity = 0.3;
typeof el.style.opacity === 'string' // Ugh. A string!?

// Stylesheet rules.
document.styleSheets[0].cssRules[0].style.opacity = 0.3;

新的 CSS 型別 OM

新的 CSS 型別物件模型 (型別 OM) 是 Houdini 計畫的一部分，可為 CSS 值新增型別、方法和適當的物件模型，擴展這個世界觀。值會以 JavaScript 物件的形式公開，而非字串，方便您以高效 (且合理) 的方式操控 CSS。

您將透過元素的新 .attributeStyleMap 屬性和樣式表規則的 .styleMap 屬性存取樣式，而非使用 element.style。兩者都會傳回 StylePropertyMap 物件。

// Element styles.
el.attributeStyleMap.set('opacity', 0.3);
typeof el.attributeStyleMap.get('opacity').value === 'number' // Yay, a number!

// Stylesheet rules.
const stylesheet = document.styleSheets[0];
stylesheet.cssRules[0].styleMap.set('background', 'blue');

由於 StylePropertyMap 是類似 Map 的物件，因此支援所有常見的嫌疑人 (get/set/keys/values/entries)，可彈性搭配使用：

// All 3 of these are equivalent:
el.attributeStyleMap.set('opacity', 0.3);
el.attributeStyleMap.set('opacity', '0.3');
el.attributeStyleMap.set('opacity', CSS.number(0.3)); // see next section
// el.attributeStyleMap.get('opacity').value === 0.3

// StylePropertyMaps are iterable.
for (const [prop, val] of el.attributeStyleMap) {
  console.log(prop, val.value);
}
// → opacity, 0.3

el.attributeStyleMap.has('opacity') // true

el.attributeStyleMap.delete('opacity') // remove opacity.

el.attributeStyleMap.clear(); // remove all styles.

請注意，在第二個範例中，opacity 會設為字串 ('0.3')，但稍後讀回屬性時，會傳回數字。

優點

那麼，CSS 型別 OM 試圖解決哪些問題？查看上述範例 (以及本文其餘部分)，您可能會認為 CSS 型別 OM 比舊物件模型更冗長。我同意！

在放棄使用 Typed OM 前，請先瞭解這項功能提供的幾項重要功能：

  • 減少錯誤：例如，數值一律會以數字形式傳回，而非字串。

    el.style.opacity += 0.1;
el.style.opacity === '0.30.1' // dragons!

  • 算術運算和單位換算：在絕對長度單位 (例如 px -> cm) 之間轉換，以及執行基本數學運算。

  • 值限制和四捨五入。Typed OM 會將值四捨五入和/或限制在屬性的可接受範圍內。

  • 成效更上一層樓。瀏覽器需要執行的字串值序列化和還原序列化作業較少。現在，引擎在 JS 和 C++ 中使用類似的 CSS 值理解方式。Tab Atkins 顯示了一些早期效能基準，指出與使用舊版 CSSOM 和字串相比，Typed OM 的每秒作業數快了約 30%。這對於使用 requestionAnimationFrame() 的快速 CSS 動畫來說非常重要。crbug.com/808933 會追蹤 Blink 的其他效能工作。

  • 處理錯誤。全新的剖析方法為 CSS 帶來錯誤處理機制。

  • 「我應該使用駝峰式大小寫的 CSS 名稱或字串嗎？」您不必再猜測名稱是否為駝峰式大小寫或字串 (例如 el.style.backgroundColor 與 el.style['background-color'])。Typed OM 中的 CSS 屬性名稱一律為字串，與您實際在 CSS 中編寫的內容相符 :)

瀏覽器支援和功能偵測

Chrome 66 已推出輸入型 OM，Firefox 則正在導入這項功能。Edge 已顯示支援跡象，但尚未新增至平台資訊主頁。

如要進行特徵偵測，請檢查是否定義了其中一個 CSS.* 數值工廠：

if (window.CSS && CSS.number) {
  // Supports CSS Typed OM.
}

API 基本資訊

存取樣式

在 CSS 型別物件模型中，值與單位是分開的。取得樣式會傳回包含 value 和 unit 的 CSSUnitValue：

el.attributeStyleMap.set('margin-top', CSS.px(10));
// el.attributeStyleMap.set('margin-top', '10px'); // string arg also works.
el.attributeStyleMap.get('margin-top').value  // 10
el.attributeStyleMap.get('margin-top').unit // 'px'

// Use CSSKeyWorldValue for plain text values:
el.attributeStyleMap.set('display', new CSSKeywordValue('initial'));
el.attributeStyleMap.get('display').value // 'initial'
el.attributeStyleMap.get('display').unit // undefined

計算樣式

計算樣式已從 window 上的 API 移至 HTMLElement 的新方法 computedStyleMap()：

舊版 CSSOM

el.style.opacity = 0.5;
window.getComputedStyle(el).opacity === "0.5" // Ugh, more strings!

新的已輸入 OM

el.attributeStyleMap.set('opacity', 0.5);
el.computedStyleMap().get('opacity').value // 0.5

值限制 / 四捨五入

新物件模型的一項優點是自動夾緊和/或捨入計算的樣式值。舉例來說，假設您嘗試將 opacity 設為可接受範圍 [0, 1] 以外的值，Typed OM 會在計算樣式時，將值限制為 1：

el.attributeStyleMap.set('opacity', 3);
el.attributeStyleMap.get('opacity').value === 3  // val not clamped.
el.computedStyleMap().get('opacity').value === 1 // computed style clamps value.

同樣地，設定 z-index:15.4 會四捨五入至 15，因此值仍為整數。

el.attributeStyleMap.set('z-index', CSS.number(15.4));
el.attributeStyleMap.get('z-index').value  === 15.4 // val not rounded.
el.computedStyleMap().get('z-index').value === 15   // computed style is rounded.

CSS 數值

在 Typed OM 中，數字由兩種類型的 CSSNumericValue 物件表示：

  1. CSSUnitValue - 包含單一房型的值 (例如 "42px")。
  2. CSSMathValue - 含有多個值/單位的數值，例如數學運算式 (例如 "calc(56em + 10%)")。

單位值

簡單的數值 ("50%") 會以 CSSUnitValue 物件表示。 雖然您可以直接建立這些物件 (new CSSUnitValue(10, 'px'))，但大多數時候您會使用 CSS.* 原廠方法：

const {value, unit} = CSS.number('10');
// value === 10, unit === 'number'

const {value, unit} = CSS.px(42);
// value === 42, unit === 'px'

const {value, unit} = CSS.vw('100');
// value === 100, unit === 'vw'

const {value, unit} = CSS.percent('10');
// value === 10, unit === 'percent'

const {value, unit} = CSS.deg(45);
// value === 45, unit === 'deg'

const {value, unit} = CSS.ms(300);
// value === 300, unit === 'ms'

如需 CSS.* 方法的完整清單，請參閱規格。

數學值

CSSMathValue 物件代表數學運算式，通常包含多個值/單位。常見的例子是建立 CSS calc() 運算式，但所有 CSS 函式都有對應的方法：calc()、min()、max()。

new CSSMathSum(CSS.vw(100), CSS.px(-10)).toString(); // "calc(100vw + -10px)"

new CSSMathNegate(CSS.px(42)).toString() // "calc(-42px)"

new CSSMathInvert(CSS.s(10)).toString() // "calc(1 / 10s)"

new CSSMathProduct(CSS.deg(90), CSS.number(Math.PI/180)).toString();
// "calc(90deg * 0.0174533)"

new CSSMathMin(CSS.percent(80), CSS.px(12)).toString(); // "min(80%, 12px)"

new CSSMathMax(CSS.percent(80), CSS.px(12)).toString(); // "max(80%, 12px)"

巢狀運算式

使用數學函式建立更複雜的值時，可能會有點混淆。 以下提供幾個範例，協助您順利上手。我已新增額外縮排，方便閱讀。

calc(1px - 2 * 3em) 的結構如下：

new CSSMathSum(
  CSS.px(1),
  new CSSMathNegate(
    new CSSMathProduct(2, CSS.em(3))
  )
);

calc(1px + 2px + 3px) 的結構如下：

new CSSMathSum(CSS.px(1), CSS.px(2), CSS.px(3));

calc(calc(1px + 2px) + 3px) 的結構如下：

new CSSMathSum(
  new CSSMathSum(CSS.px(1), CSS.px(2)),
  CSS.px(3)
);

算術運算

CSS 型別 OM 最實用的功能之一，就是可對 CSSUnitValue 物件執行數學運算。

基本操作

支援基本作業 (add/sub/mul/div/min/max)：

CSS.deg(45).mul(2) // {value: 90, unit: "deg"}

CSS.percent(50).max(CSS.vw(50)).toString() // "max(50%, 50vw)"

// Can Pass CSSUnitValue:
CSS.px(1).add(CSS.px(2)) // {value: 3, unit: "px"}

// multiple values:
CSS.s(1).sub(CSS.ms(200), CSS.ms(300)).toString() // "calc(1s + -200ms + -300ms)"

// or pass a `CSSMathSum`:
const sum = new CSSMathSum(CSS.percent(100), CSS.px(20)));
CSS.vw(100).add(sum).toString() // "calc(100vw + (100% + 20px))"

轉換

絕對長度單位 可以轉換為其他長度單位：

// Convert px to other absolute/physical lengths.
el.attributeStyleMap.set('width', '500px');
const width = el.attributeStyleMap.get('width');
width.to('mm'); // CSSUnitValue {value: 132.29166666666669, unit: "mm"}
width.to('cm'); // CSSUnitValue {value: 13.229166666666668, unit: "cm"}
width.to('in'); // CSSUnitValue {value: 5.208333333333333, unit: "in"}

CSS.deg(200).to('rad').value // 3.49066...
CSS.s(2).to('ms').value // 2000

平等

const width = CSS.px(200);
CSS.px(200).equals(width) // true

const rads = CSS.deg(180).to('rad');
CSS.deg(180).equals(rads.to('deg')) // true

CSS 轉換值

CSS 轉換是使用 CSSTransformValue 建立，並傳遞轉換值陣列 (例如 CSSRotate、CSScale、CSSSkew、CSSSkewX、CSSSkewY)。舉例來說，假設您要重新建立這個 CSS：

transform: rotateZ(45deg) scale(0.5) translate3d(10px,10px,10px);

翻譯成 Typed OM：

const transform =  new CSSTransformValue([
  new CSSRotate(CSS.deg(45)),
  new CSSScale(CSS.number(0.5), CSS.number(0.5)),
  new CSSTranslate(CSS.px(10), CSS.px(10), CSS.px(10))
]);

除了冗長 (笑！)，CSSTransformValue提供一些實用功能。這個類別具有布林屬性，可區分 2D 和 3D 變形，以及 .toMatrix() 方法，可傳回變形的 DOMMatrix 表示法：

new CSSTranslate(CSS.px(10), CSS.px(10)).is2D // true
new CSSTranslate(CSS.px(10), CSS.px(10), CSS.px(10)).is2D // false
new CSSTranslate(CSS.px(10), CSS.px(10)).toMatrix() // DOMMatrix

範例：為立方體製作動畫

我們來看看使用轉換的實際範例。我們會使用 JavaScript 和 CSS 轉換，為立方體製作動畫。

const rotate = new CSSRotate(0, 0, 1, CSS.deg(0));
const transform = new CSSTransformValue([rotate]);

const box = document.querySelector('#box');
box.attributeStyleMap.set('transform', transform);

(function draw() {
  requestAnimationFrame(draw);
  transform[0].angle.value += 5; // Update the transform's angle.
  // rotate.angle.value += 5; // Or, update the CSSRotate object directly.
  box.attributeStyleMap.set('transform', transform); // commit it.
})();

請注意：

  1. 數值表示我們可以透過數學直接遞增角度！
  2. 動畫是由更新基礎 CSSTransformValue 資料物件所驅動，而非在每個影格上觸控 DOM 或讀回值 (例如沒有 box.style.transform=`rotate(0,0,1,${newAngle}deg)`)，因此可提升效能。

示範

如果瀏覽器支援 Typed OM，下方會顯示紅色立方體。將滑鼠游標懸停在方塊上時，方塊就會開始旋轉。動畫是由 CSS 型別 OM 驅動！🤘

CSS 自訂屬性值

CSS var() 會在型別 OM 中變成 CSSVariableReferenceValue 物件。因為這些值可以採用任何型別 (px、%、em、rgba() 等)，所以會剖析為 CSSUnparsedValue。

const foo = new CSSVariableReferenceValue('--foo');
// foo.variable === '--foo'

// Fallback values:
const padding = new CSSVariableReferenceValue(
    '--default-padding', new CSSUnparsedValue(['8px']));
// padding.variable === '--default-padding'
// padding.fallback instanceof CSSUnparsedValue === true
// padding.fallback[0] === '8px'

如要取得自訂屬性的值，需要執行下列步驟：

<style>
  body {
    --foo: 10px;
  }
</style>
<script>
  const styles = document.querySelector('style');
  const foo = styles.sheet.cssRules[0].styleMap.get('--foo').trim();
  console.log(CSSNumericValue.parse(foo).value); // 10
</script>

位置值

採用以空格分隔的 x/y 位置的 CSS 屬性 (例如 object-position) 會以 CSSPositionValue 物件表示。

const position = new CSSPositionValue(CSS.px(5), CSS.px(10));
el.attributeStyleMap.set('object-position', position);

console.log(position.x.value, position.y.value);
// → 5, 10

剖析值

Typed OM 為網路平台引進了剖析方法！這表示您終於可以以程式輔助方式剖析 CSS 值，再嘗試使用！這項新功能可望成為及早發現錯誤和格式錯誤 CSS 的救星。

剖析完整樣式：

const css = CSSStyleValue.parse(
    'transform', 'translate3d(10px,10px,0) scale(0.5)');
// → css instanceof CSSTransformValue === true
// → css.toString() === 'translate3d(10px, 10px, 0) scale(0.5)'

將值剖析為 CSSUnitValue：

CSSNumericValue.parse('42.0px') // {value: 42, unit: 'px'}

// But it's easier to use the factory functions:
CSS.px(42.0) // '42px'

處理錯誤

範例 - 檢查 CSS 剖析器是否會接受這個 transform 值：

try {
  const css = CSSStyleValue.parse('transform', 'translate4d(bogus value)');
  // use css
} catch (err) {
  console.err(err);
}

結論

很高興 CSS 終於有更新的物件模型。處理字串時，我從未覺得得心應手。CSS Typed OM API 有點冗長，但希望這能減少錯誤，並在後續產生效能更高的程式碼。