欢迎来到今天的 CSS Houdini 讲座！ 我是你们的导游，带大家一起探索 CSS 的魔法世界，看看 Houdini 这只神奇的兔子能给我们带来什么惊喜。
Houdini：CSS 的新纪元？
CSS 已经存在很长时间了，但一直以来，它都像一个黑盒。我们写 CSS，浏览器解析它，然后显示结果。我们无法真正深入到浏览器解析和渲染过程的内部。 Houdini 的出现改变了这一切。 Houdini 就像给 CSS 开了一个后门，让我们能够直接参与到浏览器的渲染引擎中，扩展 CSS 的能力，实现以前无法想象的效果。
Houdini 并不是一个单一的技术，而是一组 API 的集合，它们共同构成了 Houdini 的强大功能。 今天，我们主要关注其中两个核心部分： CSS Worklets 和 Properties & Values API。
第一幕：CSS Worklets – 给 CSS 装上引擎
想象一下，你想要创建一个自定义的 CSS 函数，比如一个能够生成复杂动画的函数，或者一个能够动态调整布局的函数。 在 Houdini 之前，这几乎是不可能的。 但是有了 CSS Worklets，你就可以做到！
CSS Worklets 本质上是在浏览器渲染管道中运行的 JavaScript 模块。 它们允许你编写低级别的代码，直接控制样式的计算和渲染过程。 这意味着你可以创建自定义的属性、函数、和布局算法，而这些都是完全由你控制的。
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Paint Worklet：绘制大师
Paint Worklet 允许你定义自定义的图像和背景。 它可以用来创建各种各样的视觉效果，比如复杂的纹理、图案、甚至是动画背景。
代码示例：
首先，我们需要注册一个 Paint Worklet。 创建一个
my-paint-worklet.js文件：// my-paint-worklet.js registerPaint('my-custom-paint', class { static get inputProperties() { return ['--my-color', '--my-size']; } paint(ctx, geom, properties) { const color = properties.get('--my-color').toString(); const size = parseInt(properties.get('--my-size').toString()); ctx.fillStyle = color; ctx.fillRect(0, 0, geom.width * size, geom.height * size); } });然后，在你的 HTML 文件中引入这个 Worklet：
<style> #my-element { width: 200px; height: 200px; background-image: paint(my-custom-paint); --my-color: red; --my-size: 0.5; } </style> <div id="my-element"></div> <script> CSS.paintWorklet.addModule('my-paint-worklet.js'); </script>在这个例子中，我们定义了一个名为
my-custom-paint的 Paint Worklet。 它接受两个自定义属性--my-color和--my-size作为输入，然后使用这些属性绘制一个矩形。geom参数提供了元素的尺寸信息，properties参数则允许我们访问 CSS 属性的值。效果： 一个 200×200 的 div，背景是红色的小矩形重复排列。
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Layout Worklet：布局魔术师
Layout Worklet 允许你定义自定义的布局算法。 这意味着你可以创建全新的布局方式，比如瀑布流布局、蜂窝布局，或者任何你能想到的布局方式。
代码示例： （这是一个简化的概念示例，完整的 Layout Worklet 实现较为复杂）
假设我们想创建一个简单的自定义布局，将子元素水平排列，并根据其宽度进行缩放。
// my-layout-worklet.js registerLayout('my-horizontal-layout', class { static get inputProperties() { return ['--item-scale']; } async layout(children, edges, constraintSpace, intrinsicSizes, styleMap) { let x = 0; let y = 0; const itemScale = parseFloat(styleMap.get('--item-scale').toString()) || 1; const childPositions = []; for (const child of children) { const childWidth = child.inlineSize; const childHeight = child.blockSize; childPositions.push({ inlineSize: childWidth * itemScale, blockSize: childHeight * itemScale, x: x, y: y }); x += childWidth * itemScale; } return { inlineSize: x, blockSize: constraintSpace.blockSize, childPositions }; } });<style> #my-container { display: layout(my-horizontal-layout); --item-scale: 0.8; } #my-container > div { width: 100px; height: 100px; background-color: lightblue; margin: 10px; } </style> <div id="my-container"> <div>1</div> <div>2</div> <div>3</div> </div> <script> CSS.layoutWorklet.addModule('my-layout-worklet.js'); </script>在这个例子中，
my-horizontal-layout会将子元素水平排列，并根据--item-scale属性进行缩放。注意： Layout Worklet 的实现比 Paint Worklet 复杂得多，需要处理各种布局约束和尺寸计算。 上面的代码只是一个简化的示例，用于说明 Layout Worklet 的基本概念。
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Animation Worklet：动画大师
Animation Worklet 允许你创建高性能的动画。 与传统的 CSS 动画相比，Animation Worklet 可以在主线程之外运行，从而避免了动画卡顿的问题。 它通过
animate()函数直接控制动画帧，提供更精细的动画控制。代码示例：
// my-animation-worklet.js registerAnimator('my-custom-animator', class { animate(currentTime, effect) { const progress = (currentTime / 2000) % 1; // 动画周期 2 秒 const translateX = Math.sin(progress * 2 * Math.PI) * 50; effect.localTime = currentTime; // 更新动画时间 effect.target.style.transform = `translateX(${translateX}px)`; } });<style> #my-element { width: 100px; height: 100px; background-color: orange; animation: my-custom-animation 2s linear infinite; } @keyframes my-custom-animation { from { transform: translateX(0); } to { transform: translateX(0); } /* 关键：这里必须有 to 状态，即使没变化 */ } </style> <div id="my-element"></div> <script> CSS.animationWorklet.addModule('my-animation-worklet.js'); </script>在这个例子中，
my-custom-animator会创建一个正弦波运动的动画。 注意@keyframes块是必需的，即使from和to状态相同。 Animation Worklet 通过修改元素的transform属性来实现动画效果。总结：
Worklets 提供了强大的扩展 CSS 能力的方式，但它们也需要更多的编程知识和对渲染引擎的理解。 它们更适合于创建复杂的、高性能的视觉效果和布局。
第二幕：Properties & Values API – 给 CSS 穿上定制服装
CSS 自定义属性（也称为 CSS 变量）已经存在一段时间了，它们允许我们定义可重用的 CSS 值。 但是，CSS 变量有一些限制。 它们没有类型检查，而且无法进行动画。 Properties & Values API 解决了这些问题。
Properties & Values API 允许你注册具有类型的 CSS 属性。 这意味着你可以指定属性的值必须是数字、颜色、百分比等等。 此外，你还可以为属性指定默认值和继承行为。 最重要的是，你可以对这些属性进行动画！
代码示例：
// 注册自定义属性
CSS.registerProperty({
name: '--my-number',
syntax: '<number>',
inherits: false,
initialValue: 0
});
CSS.registerProperty({
name: '--my-color',
syntax: '<color>',
inherits: false,
initialValue: 'red'
});<style>
#my-element {
--my-number: 10;
--my-color: blue;
width: calc(var(--my-number) * 10px);
height: 100px;
background-color: var(--my-color);
transition: --my-number 1s, --my-color 1s;
}
#my-element:hover {
--my-number: 20;
--my-color: green;
}
</style>
<div id="my-element"></div>在这个例子中，我们注册了两个自定义属性 --my-number 和 --my-color。 --my-number 的类型是 <number>，--my-color 的类型是 <color>。 我们还为它们指定了初始值。 然后，我们在 CSS 中使用这些属性来控制元素的宽度和背景颜色。 当鼠标悬停在元素上时，属性的值会发生变化，从而触发动画。
Properties & Values API 的优势：
- 类型安全： 确保属性的值是有效的，避免了意外的错误。
- 动画： 可以对自定义属性进行动画，创造更流畅的视觉效果。
- 语义化： 可以为属性指定语义化的名称，提高代码的可读性。
- 性能： 浏览器可以更好地优化对自定义属性的访问，提高性能。
Properties & Values API 的语法：
| 属性 | 描述 |
|---|---|
name |
属性的名称，必须以 -- 开头。 |
syntax |
属性值的语法。 可以是 CSS 数据类型，比如 <number>、<color>、<length>、<percentage> 等等。 也可以是自定义的语法。 |
inherits |
指定属性是否应该从父元素继承。 |
initialValue |
属性的初始值。 |
第三幕：Houdini 的未来
Houdini 仍然是一个相对较新的技术，但它已经引起了广泛的关注。 越来越多的浏览器开始支持 Houdini API。 随着 Houdini 的不断发展，我们可以期待它在 Web 开发中发挥越来越重要的作用。
一些潜在的应用场景：
- 自定义 UI 组件： 使用 Houdini 可以创建完全自定义的 UI 组件，而无需依赖 JavaScript 框架。
- 高性能动画： 使用 Animation Worklet 可以创建高性能的动画，提高 Web 应用的流畅度。
- 响应式布局： 使用 Layout Worklet 可以创建更灵活的响应式布局，适应不同的屏幕尺寸。
- 主题系统： 使用 Properties & Values API 可以创建更强大的主题系统，方便用户自定义 Web 应用的样式。
Houdini 的挑战：
- 学习曲线： Houdini 需要更多的编程知识和对渲染引擎的理解。
- 浏览器兼容性： Houdini API 的浏览器兼容性还在不断完善中。
- 调试： 调试 Houdini 代码可能会比较困难，因为 Worklets 在单独的线程中运行。
总结：
Houdini 是一项令人兴奋的技术，它为 CSS 带来了无限的可能性。 尽管它仍然面临一些挑战，但它的潜力是巨大的。 如果你对 Web 开发充满热情，那么 Houdini 绝对值得你去探索和学习。
希望今天的讲座能够帮助你了解 CSS Houdini 的基本概念和用法。 记住，Houdini 就像一个工具箱，里面装满了各种神奇的工具。 只要你发挥你的创造力，你就可以用这些工具创造出令人惊叹的 Web 应用。 下次再见！