CSS `Container Queries` 与 `Element Queries` 的性能与实践差异

欢迎来到容器世界！Container Queries vs. Element Queries，一场关于响应式布局的“相爱相杀”

大家好，我是今天的主讲人，江湖人称“码农老司机”。今天咱们不聊框架，不谈架构，就来唠唠嗑，关于CSS里两个“有点像，又不太像”的亲戚：Container Queries (CQ) 和 Element Queries (EQ)。

先声明，这俩货就像电影里的双胞胎，第一眼看上去差不多，仔细一看，性格爱好啥的可差远了。搞清楚它们，能让你的响应式布局更上一层楼，少踩不少坑。

啥是响应式布局？为啥需要CQ/EQ？

在深入 CQ/EQ 之前，咱们先复习一下响应式布局。简单来说，响应式布局就是让你的网页能根据不同设备的屏幕尺寸，自动调整排版和内容，给用户最佳的浏览体验。

传统的响应式布局，我们主要依赖 Media Queries。这玩意儿很好用，通过检测浏览器窗口的宽度、高度、设备方向等信息，来应用不同的CSS样式。

/* 手机屏幕 */
@media (max-width: 768px) {
  .container {
    width: 100%;
    padding: 10px;
  }
  .sidebar {
    display: none;
  }
}

/* 平板屏幕 */
@media (min-width: 769px) and (max-width: 1024px) {
  .container {
    width: 70%;
    padding: 20px;
  }
  .sidebar {
    width: 30%;
  }
}

/* 桌面屏幕 */
@media (min-width: 1025px) {
  .container {
    width: 60%;
    padding: 30px;
  }
  .sidebar {
    width: 40%;
  }
}

但是，Media Queries 有个致命的弱点：它只关注视口（viewport）的尺寸，而忽略了元素自身的尺寸。

举个栗子：假设你有一个卡片组件，需要在页面上的不同位置使用。在侧边栏里，卡片宽度可能只有200px，在主内容区域，卡片宽度可能有600px。如果只用 Media Queries，你就得根据不同的屏幕尺寸，为卡片定义不同的样式，非常麻烦，而且容易出错。

这时候，CQ/EQ 就闪亮登场了！它们允许你根据容器或元素自身的尺寸来应用样式，让组件的样式更加灵活和可复用。

Container Queries (CQ)：老大哥来了！

Container Queries 是 CSS 规范中一个比较新的特性。它可以让你根据容器的尺寸来应用样式。这意味着，你可以把一个组件放在不同的容器里，组件会根据容器的尺寸自动调整样式，而不用关心屏幕的尺寸。

CQ 的语法：

要使用 Container Queries，首先需要给容器设置 container-type 属性。这个属性告诉浏览器，这个元素是一个容器，可以用来查询尺寸。

.container {
  container-type: inline-size; /* 最常用，根据容器的宽度来查询 */
  /* 其他属性... */
}

/* 或者，你可以使用 container 属性来同时设置 container-name 和 container-type */
.container {
  container: my-container / inline-size;
}

container-type 有几个可选值：

• size: 同时查询容器的宽度和高度。
• inline-size: 查询容器的宽度 (逻辑上的宽度，考虑书写模式)。
• normal: 不作为查询容器。

设置好容器之后，就可以在子元素中使用 @container 规则来查询容器的尺寸了。

.card {
  /* 默认样式 */
  padding: 10px;
  border: 1px solid #ccc;
}

@container (min-width: 400px) {
  .card {
    padding: 20px;
    border: 2px solid #007bff;
  }
}

@container (min-width: 800px) {
  .card {
    padding: 30px;
    border: 3px solid #28a745;
  }
}

上面的代码表示，如果容器的宽度大于等于 400px，card 组件的 padding 会变成 20px，border 会变成 2px 实线蓝色。如果容器的宽度大于等于 800px，padding 会变成 30px，border 会变成 3px 实线绿色。

CQ 的优势：

• 组件化： CQ 允许你创建真正的组件，组件可以在不同的上下文中复用，而不用修改样式。
• 灵活性： CQ 可以根据容器的尺寸来调整样式，让你的布局更加灵活。
• 可维护性： CQ 可以减少 CSS 代码的冗余，提高代码的可维护性。

CQ 的缺点：

• 兼容性： 虽然现代浏览器对 CQ 的支持已经很好了，但仍然有一些老旧浏览器不支持。 你可能需要使用 Polyfill 来提供兼容性。
• 学习成本： CQ 是一个相对较新的特性，需要一定的学习成本。
• 性能： (后面详细讨论)

一个简单的 CQ 例子：

<div class="container">
  <div class="card">
    <h2>标题</h2>
    <p>这是一段内容。</p>
  </div>
</div>

<div class="container small">
  <div class="card">
    <h2>标题</h2>
    <p>这是一段内容。</p>
  </div>
</div>

.container {
  container-type: inline-size;
  border: 1px solid black;
  margin-bottom: 20px;
}

.container.small {
  width: 300px;
}

.card {
  padding: 10px;
  border: 1px solid #ccc;
}

@container (min-width: 400px) {
  .card {
    padding: 20px;
    border: 2px solid #007bff;
  }
}

在这个例子中，第一个 container 的宽度是默认的，而第二个 container 的宽度被设置为 300px。因此，第一个 card 组件会应用 @container 规则中的样式，而第二个 card 组件不会。

Element Queries (EQ)：曾经的王者？

Element Queries，从名字上看，跟 Container Queries 很像，都是根据元素的尺寸来应用样式。但是，EQ 并不是 CSS 标准的一部分，它通常需要借助 JavaScript 库来实现。

EQ 的实现方式：

由于 CSS 本身不支持 Element Queries，所以我们需要使用 JavaScript 库来实现。常见的 EQ 库有：

• EQCSS: 一个比较老的库，使用自定义的 CSS 语法。
• ResizeObserver: 一个现代的 JavaScript API，可以监听元素尺寸的变化。 可以结合自定义逻辑来实现 EQ。

使用 ResizeObserver 实现 EQ 的例子：

<div class="element" data-eq-state="small">
  <h2>标题</h2>
  <p>这是一段内容。</p>
</div>

<style>
.element {
  padding: 10px;
  border: 1px solid #ccc;
}

.element[data-eq-state="small"] {
  background-color: #f0f0f0;
}

.element[data-eq-state="large"] {
  background-color: #e0e0e0;
}
</style>

<script>
const elements = document.querySelectorAll('.element');

const observer = new ResizeObserver(entries => {
  entries.forEach(entry => {
    const element = entry.target;
    const width = entry.contentRect.width;

    if (width < 300) {
      element.setAttribute('data-eq-state', 'small');
    } else {
      element.setAttribute('data-eq-state', 'large');
    }
  });
});

elements.forEach(element => {
  observer.observe(element);
});
</script>

在这个例子中，我们使用 ResizeObserver 监听 .element 元素的尺寸变化。当元素的宽度小于 300px 时，我们将 data-eq-state 属性设置为 small，否则设置为 large。然后，我们可以使用 CSS 选择器 [data-eq-state="small"] 和 [data-eq-state="large"] 来应用不同的样式。

EQ 的优势：

• 兼容性： 可以通过 JavaScript 库来实现，兼容性更好。 (但需要额外的JS代码)
• 灵活性： 可以根据元素的任何属性来应用样式，不仅仅是尺寸。

EQ 的缺点：

• 性能： 需要使用 JavaScript 来监听元素尺寸的变化，可能会影响性能。
• 复杂性： 需要编写 JavaScript 代码，增加了代码的复杂性。
• 维护性： 需要维护 JavaScript 代码和 CSS 代码，增加了维护成本。
• 依赖性： 依赖于 JavaScript 库，如果库出现问题，可能会影响整个网站。

CQ vs EQ：一场“瑜亮之争”

现在，我们来对比一下 Container Queries 和 Element Queries。

特性	Container Queries (CQ)	Element Queries (EQ)
标准化	CSS 标准的一部分	不是 CSS 标准的一部分，需要借助 JavaScript 库实现
实现方式	使用 @container 规则	使用 JavaScript 库 (例如 ResizeObserver)
性能	(后面详细讨论) 相对较好，浏览器原生支持	(后面详细讨论) 相对较差，需要 JavaScript 监听元素尺寸变化
兼容性	现代浏览器支持较好，但可能需要 Polyfill	可以通过 JavaScript 库实现，兼容性更好
灵活性	主要根据容器的尺寸来应用样式	可以根据元素的任何属性来应用样式
复杂性	相对简单，只需要 CSS 代码	相对复杂，需要编写 JavaScript 代码
维护性	相对容易，只需要维护 CSS 代码	相对困难，需要维护 JavaScript 代码和 CSS 代码
依赖性	无依赖	依赖于 JavaScript 库

总结：

• 如果你的目标是根据容器的尺寸来调整组件的样式，并且你的项目对兼容性要求不高，那么 Container Queries 是一个更好的选择。
• 如果你的目标是根据元素的任何属性来调整样式，或者你的项目需要兼容老旧浏览器，那么 Element Queries 是一个可行的选择，但需要注意性能问题。

性能大比拼：谁才是真正的“速度之王”？

性能，是我们在选择技术方案时必须考虑的一个重要因素。那么，Container Queries 和 Element Queries 在性能方面表现如何呢？

Container Queries 的性能：

由于 Container Queries 是浏览器原生支持的，所以它的性能相对较好。浏览器可以对 CQ 进行优化，例如只在容器尺寸发生变化时才重新计算样式。

但是，CQ 也不是完全没有性能问题。如果你的页面上有大量的容器和子元素，那么 CQ 可能会导致性能下降。

Element Queries 的性能：

Element Queries 的性能通常比 Container Queries 差。因为 EQ 需要使用 JavaScript 来监听元素尺寸的变化，这会增加 CPU 的负担。

ResizeObserver 虽然是一个比较高效的 API，但它仍然需要在每次元素尺寸变化时触发回调函数。如果你的页面上有大量的元素需要监听尺寸变化，那么 EQ 可能会导致页面卡顿。

如何优化 CQ/EQ 的性能：

• 减少容器/元素的数量： 尽量减少页面上需要使用 CQ/EQ 的容器/元素数量。
• 避免过度嵌套： 避免在容器/元素中过度嵌套子元素。
• 使用 contain 属性： 可以使用 contain 属性来告诉浏览器，容器的尺寸不会影响其外部的布局，从而减少浏览器的计算量。
• 使用节流/防抖： 如果你使用 JavaScript 实现 EQ，可以使用节流/防抖技术来减少回调函数的触发频率。
• 使用 CSS Houdini： 如果你对性能要求非常高，可以考虑使用 CSS Houdini 来实现更高效的 Element Queries。 (但这需要更高级的知识和实践)

一个 contain 属性的例子：

.container {
  container-type: inline-size;
  /* 其他属性... */
  contain: layout inline-size; /* 告诉浏览器，容器的尺寸不会影响其外部的布局 */
}

contain 属性有几个可选值：

• none: 默认值，不进行任何限制。
• layout: 容器的布局不会影响其外部的布局。
• paint: 容器的绘制不会影响其外部的绘制。
• size: 容器的尺寸不会影响其外部的尺寸。
• content: 容器的内容不会影响其外部的内容。
• strict: 相当于 contain: layout paint size content;
• inline-size: 容器的inline-size不会影响其外部的布局 (主要用于Container Queries优化)

实践案例：让你的组件“动”起来！

说了这么多理论，不如来点实际的。我们来通过几个例子，看看如何在实际项目中应用 Container Queries 和 Element Queries。

案例 1：响应式卡片组件

假设你有一个卡片组件，需要在页面上的不同位置使用。在侧边栏里，卡片宽度可能只有200px，在主内容区域，卡片宽度可能有600px。

使用 Container Queries，你可以这样实现：

<div class="container sidebar">
  <div class="card">
    <h2>标题</h2>
    <p>这是一段内容。</p>
  </div>
</div>

<div class="container main">
  <div class="card">
    <h2>标题</h2>
    <p>这是一段内容。</p>
  </div>
</div>

.container {
  container-type: inline-size;
}

.sidebar {
  width: 200px;
}

.main {
  width: 600px;
}

.card {
  padding: 10px;
  border: 1px solid #ccc;
}

@container (min-width: 400px) {
  .card {
    padding: 20px;
    border: 2px solid #007bff;
  }
}

在这个例子中，card 组件会根据容器的宽度自动调整 padding 和 border。

案例 2：自适应导航栏

假设你有一个导航栏，需要在不同的屏幕尺寸下显示不同的菜单项。

使用 Container Queries，你可以这样实现：

<div class="container navbar">
  <a href="#">首页</a>
  <a href="#">关于</a>
  <a href="#">产品</a>
  <a href="#">联系</a>
</div>

.container {
  container-type: inline-size;
}

.navbar {
  display: flex;
  justify-content: space-around;
}

@container (max-width: 400px) {
  .navbar a {
    display: none; /* 在小屏幕上隐藏菜单项 */
  }
}

在这个例子中，当导航栏的宽度小于等于 400px 时，菜单项会被隐藏。

案例 3：动态调整字体大小

假设你需要根据元素的宽度来动态调整字体大小。

使用 Element Queries (借助 ResizeObserver)，你可以这样实现：

<div class="element" id="text">
  这是一段文字。
</div>

#text {
  font-size: 16px; /* 默认字体大小 */
}

const element = document.getElementById('text');

const observer = new ResizeObserver(entries => {
  entries.forEach(entry => {
    const width = entry.contentRect.width;

    if (width < 200) {
      element.style.fontSize = '12px';
    } else if (width < 400) {
      element.style.fontSize = '14px';
    } else {
      element.style.fontSize = '16px';
    }
  });
});

observer.observe(element);

在这个例子中，字体大小会根据元素的宽度动态调整。

总结：选择适合你的“武器”

Container Queries 和 Element Queries 都是非常有用的技术，可以帮助你创建更加灵活和可复用的响应式布局。

• Container Queries 是 CSS 的未来，它更加强大和高效。
• Element Queries 是一个可行的替代方案，但需要注意性能问题。

在选择使用哪种技术时，你需要根据你的项目需求、兼容性要求和性能考虑来做出决定。

希望今天的讲座对大家有所帮助！下次再见！ 祝各位早日成为容器世界的 “弄潮儿”!