CSS的“层”峦“叠”翠

前言

提起,z-index大家脑海里可能会立刻浮现这样的知识点:“z-index的值大小控制元素在Z轴上显示的层级,z-index越大显示的层级越高(也就是在最上层,离观察者越近),没有指定的按照出现顺序堆叠,此外z-index不能跨父元素比较。

z-index的使用似乎就是这么简单,对吧?

我们先看如下例1:

1
2
<div class="box box1">DIV#1,z-index为2</div>
<div class="box box2">DIV#2,z-index为auto</div>

HTML中有如下两个元素,DIV#1的z-index为2,DIV#2向右向上偏移。问:它们谁会显示在上面?

示例1 - 用法引导

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例1 - 用法导引 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

如上所示,z-index为2的元素并没有显示在第二个元素上面。这似乎很奇怪,那到底是为什么呢?

如果你也对此存在困扰,那就和我一起往下看吧。笔者将逐步引导大家深入理解z-index的用法。

一、没有使用z-index时,元素如何堆叠?

首先,我们先了解下默认情况下,元素的堆叠,即在没有使用z-index时,元素是如何堆叠的。

如果没有给任何元素指定z-index,则元素按照如下顺序进行堆叠(由下到上,由远及近)。

  1. 根元素的背景和边框
  2. 非定位的后代块元素,按照在HTML中的出现顺序进行堆叠
  3. 定位的后代块元素,按照在HTML中的出现顺序进行堆叠

注:定位的元素即为position的值不是static的元素

示例2 - 无z-index时的默认堆叠

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例2 - 无z-index时的默认堆叠 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

如上例2所示,定位的元素(DIV#1、DIV#2、DIV#3与DIV#4)按照出现的顺序堆叠。非定位的元素(DIV#5与DIV#6)虽然出现在后面,但是会被定位的元素遮盖,不过它们本身是按照出现顺序堆叠的。

注意,当使用order属性改变flex元素子元素的出现顺序时,对于堆叠规则也有同样的影响。

如下例3所示,当将DIV#2的order改为-1后,它出现的位置为第一个,其堆叠顺序也被DIV#1所遮盖。

示例3 - flex中order对出现顺序的影响

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例3 - flex中order对出现顺序的影响 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

二、浮动块默认如何堆叠

如果存在浮动块,浮动块的堆叠顺序会介于无定位元素和定位元素之间。即:

  1. 根元素的背景和边框
  2. 非定位的后代块元素,按照在HTML中的出现顺序进行堆叠
  3. 浮动块
  4. 定位的后代块元素,按照在HTML中的出现顺序进行堆叠

我们稍微修改下示例2中的代码,将DIV#1和DIV#3改为浮动元素。可以看到如下例4所示,浮动元素的堆叠顺序高于非定位元素,低于定位元素。

示例4 - 浮动块的堆叠

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例4 - 浮动块的堆叠 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

此外,还有一点小改动,不知道你有没有注意到,我们将非定位元素中的文本内容改为了左对齐,但其内容并没有被浮动元素覆盖。这其实是浮动元素的标准效果——环绕效果。这一行为也可以列为堆叠顺序之一。顺序如下:

  1. 根元素的背景和边框
  2. 非定位的后代块元素,按照在HTML中的出现顺序进行堆叠
  3. 浮动块
  4. 非定位元素的后代行内元素
  5. 定位的后代块元素,按照在HTML中的出现顺序进行堆叠

为了让大家清晰的理解上面所说的非定位元素的后代行内元素。大家可以看下例5。DIV#1为浮动元素,所以其层级高于在其后出现的DIV#2。此时DIV#1向右偏移,可以看见DIV#2中的行内文字元素(可以为纯文字节点)层级高于DIV#1。

示例5 - 非定位元素的后代行内元素

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例5 - 非定位元素的后代行内元素 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

三、使用z-index自定义堆叠顺序

以上是CSS中对于各类元素的默认排序,那我们能否自定义排序呢?答案显然是肯定的。使用z-index可以自定义堆叠顺序。

z-index的值可以为整数(正数、负数、0均可)。使用方法很简单。

需要注意以下三点:

  1. 未指定z-index,默认为auto
  2. 如果z-index相同,则按照默认规则比较
  3. z-index只能用于定位了的元素(暂时这么说,下文会追加解释)。这也解释了本文开头的例1为什么不生效了。因为z-index对普通元素没有效果。

如下例6,我们修改了例2中元素的z-index。

我们会发现DIV#5和DIV#6并不受z-index的影响。主要体现在两个方面,首先DIV#5的z-index大于DIV#6,但是显示却低于#DIV#6;其次是DIV#5的z-index小于DIV#4,但是仍显示在其上面。

而对于定位的元素,z-index对其有影响,堆叠顺序与数字大小符合。

示例6 - 使用z-index自定义堆叠顺序

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例6 - 使用z-index自定义堆叠顺序 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

好了,相信通过上述内容,大家对于z-index应该有了一定的了解,但是以上仅仅是基本知识,关于堆叠远远没有这么简单。

想要彻底了解z-index,我们还要了解一下CSS堆叠的一个重要概念————堆叠上下文。

四、堆叠上下文

堆叠上下文是HTML中的三维概念,它抽象出了一个z轴,z轴垂直于显示器,指向用户(假设用户面朝显示区域)。

在前面的内容中,之所以有些元素的渲染顺序会受到z-index影响,是因为它们都因为某种原因产生了一个堆叠上下文,而不仅仅是上文提到的定位的元素。

那么到底什么情况下会产生堆叠上下文呢?其实堆叠上下文的生成主要受到元素的属性所影响。

如果任何一个元素满足一下条件之一,就会生成一个堆叠上下文。

  1. 文档的根元素(HTML)默认为一个堆叠上下文
  2. position值为”absolute”或”relative”,且z-index指定了除了auto以外值的元素
  3. position值为”fixed”或”sticky”
  4. 弹性布局的子元素,且z-index指定了除了auto以外值的元素
  5. opacity的值小于的元素
  6. mix-blend-mode的值不是normal的元素
  7. 以下属性值不为”none”的元素
    • transform
    • filter
    • perspective
    • clip-path
    • mask / mask-image / mask-border
  8. isolation值为”isolate”的元素
  9. -webkit-overflow-scrolling值为”touch”的元素
  10. will-change指定了除初始值以外的任何属性的元素
  11. contain值为”layout”/“paint”及含义其中之一的组合值的元素

如上所述,有11种情况会生成堆叠上下文,对于堆叠上下文可以通过z-index指定其堆叠的顺序(注意这里不是上面说的只对定位元素生效了)。

对于堆叠上下文我们需要知道以下几点:

  1. 在每个堆叠上下文内部,子元素的堆叠规则遵循上面所讲的基本规则。
  2. 堆叠上下文可以包含在其他堆叠上下文内部,它们会创建一个堆叠上下文层级结构。
  3. 堆叠上下文的层级结构与HTML的元素不同,因为对于没有创建堆叠上下文的元素会被父元素同化。堆叠上下文的层级只包括创建了堆叠上下文的元素
  4. 堆叠上下文独立于其兄弟元素,在处理自身内部堆叠时,只考虑其后代元素。内部堆叠完成后,将当前堆叠上下文当成一个整体,考虑在父堆叠上下文中的堆叠顺序。通俗的说,子堆叠上下文的z-index值只在父堆叠上下文中有意义。

注意,第四条和文章开头提到的“z-index不能跨父元素比较”是不等价的,因为其限制了必须是堆叠上下文。

针对这几点,我们看一下例7。大家可以先看一下是否理解。然后我们再讲解一下。

示例7 - 存在多级堆叠上下文时,元素的堆叠

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例7 - 存在多级堆叠上下文时,元素的堆叠 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

示例7中,堆叠上下文的层级结构如下:

  • root
    • DIV#1
    • DIV#2
      • DIV#4
      • DIV#5
      • DIV#6
    • DIV#3
    • DIV#8

其中DIV#4, DIV#5, DIV#6是DIV#2的子元素,可见其堆叠顺序被限制在DIV#2中,z-index的值只在DIV#2内部有效,然后DIV#2又作为一个整体与DIV#1,DIV#3按照上述规则进行堆叠。

DIV#7被根元素同化,DIV#8与DIV#1, DIV#2, DIV#3按照上述规则进行堆叠。在其三之上。

其实有个小方法能够帮助大家更好地判断如何堆叠,那就是把堆叠上下文的层级结构类比为版本号。如下:

  • root
    • DIV#1 (V3)
    • DIV#2 (V2)
      • DIV#4 (V2.1)
      • DIV#5 (V2.3)
      • DIV#6 (V2.4)
    • DIV#3 (V1)
    • DIV#8 (V4)

如上,类比成版本号之后,我们就能很方便的判断出谁上谁下啦。

五、注意事项

1. z-index: 0z-index: auto并不相同。

通常情况下,相邻的两个元素,如果其z-index值分别为0auto,看上去没什么区别的。如下例8所示。

DIV#1的z-index值为0,其堆叠顺序并没有高于DIV#2,而是和出现顺序相同。

示例8 - zindex: 0 和 auto 的区别

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例8 - zindex: 0 和 auto 的区别 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

但是实际上,这两种情况并不相同。上面提到,当元素“position值为”absolute”或”relative”,且z-index指定了除了auto以外值”时,元素会产生一个堆叠上下文,虽然元素本身堆叠顺序没有影响,但是其子元素的堆叠顺序会有影响。如下例9所示。

因为DIV#1的z-index值不为auto,其产生了堆叠上下文,所以其子元素被限制在其内部,低于DIV#2(如果z-index是auto的话,DIV#3会高与DIV#2)。

示例9 - zindex: 0 和 auto 的区别(2)

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例9 - zindex: 0 和 auto 的区别(2) 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

2. 不要滥用z-index,将堆叠上下文的层级结构打平

笔者之所以这样建议,是因为当堆叠上下文的层级结构比较复杂时,简单的修改某个元素的z-index或者其他属性,会导致一些无法预知的影响。

如下例时所示,DIV#2是DIV#1的子元素,DIV#4是DIV#3的子元素,DIV#1和DIV#3不是堆叠上下文,则DIV#2与DIV#4的堆叠顺序与它们的z-index值对应。

示例10 - zindex造成的影响

点击 CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例10 - zindex造成的影响 进行编辑 (@verymuch) on CodePen.

但如果我们在某些时候需要调整DIV#3的z-index,如将其调整成z-index: 4;,那么结果就完全不一样了。如下例11所示,DIV#4高于DIV#2了。

示例11 - zindex造成的影响(2)

See the Pen CSS的“层”峦“叠”翠 - 示例11 - zindex造成的影响(2) by verymuch (@verymuch) on CodePen.

所以笔者建议,大家一定要慎用,基于对堆叠上下文的理解基础上,把握好页面中堆叠上下文的层级结构,尽量保持比较浅的层级结构,最好能与HTML层级结构一致,保证自己能够时刻知道如何进行修改与调整。

总结

以上,笔者从元素的默认堆叠顺序,讲到了堆叠上下文的生成。对上述内容了解之后,就能够很好地应对开发中所遇到的层级问题了。不过还是建议大家在开发前,提前规划好z-index的使用。避免最后自己无法掌控。

参考文献

  1. 深入理解CSS中的层叠上下文和层叠顺序
  2. Understanding CSS z-index
分享到 评论