CSS `Web Components` `Shadow DOM` `declarative shadow DOM` 样式注入与优化

各位观众老爷，晚上好！今儿咱就来聊聊Web Components里边儿那些个“影影绰绰”的事儿——Shadow DOM，还有那更“敞亮”的Declarative Shadow DOM，以及怎么给它们“捯饬捯饬”，让样式更漂亮，性能更溜。

开场白：组件化大戏，Shadow DOM来搭台

话说前端开发这行，组件化是绕不开的弯儿。为啥？代码复用啊！你想想，一个按钮，一个导航栏，要是每次都重写一遍，那得累死多少码农？Web Components就是为了解决这个问题诞生的。它允许咱们创造可复用的自定义HTML元素，就像搭积木一样，拼出一个完整的应用。

而Shadow DOM，就是Web Components里边儿的“地盘儿”。它给组件提供了一个独立的、封闭的环境，样式和行为都和外部世界隔离开来。这就像给每个组件都盖了个小房子，里边儿怎么装修，外边儿的人管不着。

第一幕：Shadow DOM，神秘的“影子”

Shadow DOM，顾名思义，就是“影子DOM”。它藏在一个元素后面，不会影响到页面上其他元素的样式，也不会被其他元素的脚本所干扰。

1. 创建Shadow DOM：

要给一个元素创建Shadow DOM，用attachShadow()方法就行了。

const myElement = document.querySelector('#my-element');
const shadowRoot = myElement.attachShadow({ mode: 'open' }); // 或 'closed'

这里，mode属性决定了Shadow DOM的访问权限。open模式允许外部JavaScript通过element.shadowRoot访问Shadow DOM的内容，而closed模式则不允许。

2. 向Shadow DOM里添加内容：

创建了Shadow DOM之后，就可以往里边儿添加HTML、CSS、JavaScript了。

shadowRoot.innerHTML = `
  <style>
    :host { /* 宿主元素自身的样式 */
      display: block;
      border: 1px solid red;
    }
    .shadow-content {
      color: blue;
    }
  </style>
  <div class="shadow-content">
    This is content inside the Shadow DOM.
  </div>
`;

3. :host选择器：

在Shadow DOM的样式里，可以使用:host选择器来选择宿主元素（也就是创建Shadow DOM的那个元素）本身。这相当于给了咱们一个直接控制组件外部样式的入口。

4. :host-context()选择器：

:host-context()选择器允许根据宿主元素在文档树中的上下文来应用样式。例如，如果宿主元素有一个特定的父元素，就可以改变它的样式。

:host-context(.theme-dark) {
  background-color: black;
  color: white;
}

这段代码的意思是，如果宿主元素有一个class为theme-dark的父元素，那么宿主元素的背景色就会变成黑色，文字颜色变成白色。

第二幕：Declarative Shadow DOM，更优雅的声明方式

Declarative Shadow DOM，简称DSD，是Shadow DOM的一种更简洁、更优雅的声明方式。它允许咱们直接在HTML里声明Shadow DOM，而不需要通过JavaScript来创建。

1. 使用<template>和shadowrootmode属性：

要使用Declarative Shadow DOM，需要用到<template>元素和shadowrootmode属性。

<my-element>
  <template shadowrootmode="open">
    <style>
      p {
        color: green;
      }
    </style>
    <p>This is content inside the Shadow DOM (Declarative).</p>
  </template>
  This is content outside the Shadow DOM.
</my-element>

在这个例子中，shadowrootmode="open"属性告诉浏览器，这个<template>元素的内容应该被用来创建一个开放模式的Shadow DOM。

2. DSD的优势：

• 更好的可读性： HTML结构更加清晰，易于理解和维护。
• 更快的渲染速度： 浏览器可以直接解析HTML，创建Shadow DOM，而不需要等待JavaScript执行。
• SEO友好： 搜索引擎更容易抓取Shadow DOM里的内容。

3. 注意事项：

• 目前，Declarative Shadow DOM的兼容性还不是很好，需要polyfill来支持老旧浏览器。
• shadowrootmode属性只能在<template>元素上使用。

第三幕：样式注入与优化，让组件更漂亮、更高效

有了Shadow DOM，咱们就可以给组件添加样式了。但是，怎么才能让样式更漂亮、更高效呢？

1. Shadow DOM内部样式：

• 直接内联样式： 这是最简单的方式，直接在Shadow DOM里写<style>标签。

  shadowRoot.innerHTML = `
    <style>
      /* Your styles here */
    </style>
    <div>...</div>
  `;

• 外部样式表： 可以使用<link>标签引入外部样式表。

  shadowRoot.innerHTML = `
    <link rel="stylesheet" href="style.css">
    <div>...</div>
  `;

2. 全局样式覆盖：

虽然Shadow DOM具有隔离性，但是外部样式仍然可以通过一些方式影响到Shadow DOM内部的元素。

• CSS变量（Custom Properties）： CSS变量可以穿透Shadow DOM，允许外部样式修改Shadow DOM内部的样式。

  /* 全局样式 */
  :root {
    --my-component-color: red;
  }
  
  /* Shadow DOM内部样式 */
  p {
    color: var(--my-component-color);
  }

• ::part和::theme伪元素（部分浏览器支持）： 这两个伪元素允许开发者暴露Shadow DOM内部的特定部分，以便外部样式可以对其进行定制。

  <my-component>
    <template shadowrootmode="open">
      <style>
        ::part(title) {
          font-size: 2em;
        }
      </style>
      <h1 part="title">My Title</h1>
    </template>
  </my-component>
  
  /* 外部样式 */
  my-component::part(title) {
    color: blue;
  }

3. 样式优化：

• 避免使用!important： !important会破坏样式的层叠性，导致样式难以维护。
• 使用CSS Modules或Scoped CSS： 这些技术可以帮助咱们避免样式冲突，提高代码的可维护性。
• 压缩和合并CSS文件： 减少HTTP请求，提高页面加载速度。
• 使用CSS Houdini（高级）： CSS Houdini允许咱们扩展CSS，创建自定义的样式和布局。

4. 样式注入的最佳实践：

场景	推荐方法	优点	缺点
小型组件	内联<style>标签	简单直接，易于理解。	如果组件数量较多，会导致代码冗余。
大型组件	外部样式表（<link>标签）	代码结构清晰，易于维护。	增加HTTP请求。
需要全局定制的组件	CSS变量 + ::part和::theme（如果浏览器支持）	允许外部样式灵活地定制组件的样式，同时保持组件的封装性。	::part和::theme兼容性有限，CSS变量需要谨慎使用，避免滥用。
复杂应用	CSS Modules/Scoped CSS	避免样式冲突，提高代码的可维护性。	需要额外的构建工具支持。
服务端渲染	Declarative Shadow DOM (DSD) + 预渲染CSS	提高首屏渲染速度，优化SEO。	DSD兼容性有限，需要polyfill，预渲染CSS需要额外的配置。

示例：使用CSS变量定制组件样式

// 自定义元素
class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.attachShadow({ mode: 'open' });
    this.shadowRoot.innerHTML = `
      <style>
        :host {
          display: block;
          border: 1px solid var(--my-element-border-color, #ccc); /* 默认颜色 */
          padding: 10px;
        }
        p {
          color: var(--my-element-text-color, black); /* 默认颜色 */
        }
      </style>
      <p>This is a paragraph inside my custom element.</p>
    `;
  }
}
customElements.define('my-element', MyElement);

// HTML
document.body.innerHTML = `
  <style>
    :root {
      --my-element-border-color: blue; /* 全局设置边框颜色 */
      --my-element-text-color: green;   /* 全局设置文本颜色 */
    }
  </style>
  <my-element></my-element>
  <my-element style="--my-element-border-color: red; --my-element-text-color: orange;"></my-element>
`;

在这个例子中，咱们定义了一个自定义元素my-element，并在其Shadow DOM内部使用了CSS变量--my-element-border-color和--my-element-text-color来控制边框颜色和文本颜色。

通过在:root选择器中设置这些变量，咱们可以全局地改变所有my-element组件的样式。同时，咱们也可以在单个my-element组件上使用style属性来覆盖全局样式，实现更灵活的定制。

第四幕：性能考量，让组件跑得更快

Shadow DOM虽然强大，但是也会带来一些性能上的开销。为了让组件跑得更快，需要注意以下几点：

• 减少Shadow DOM的嵌套层级： 嵌套层级越多，浏览器需要处理的DOM节点就越多，性能就越差。
• 避免频繁地修改Shadow DOM： 每次修改Shadow DOM都会触发重绘和重排，影响性能。
• 使用requestAnimationFrame()优化动画： requestAnimationFrame()可以让动画更流畅，减少卡顿。
• 使用IntersectionObserver优化懒加载： IntersectionObserver可以监听元素是否进入可视区域，只有在元素进入可视区域时才加载资源，提高页面加载速度。

谢幕：Web Components的未来

Web Components和Shadow DOM是构建现代Web应用的重要技术。随着浏览器的不断发展和标准的不断完善，Web Components将会变得越来越普及，为咱们带来更强大、更灵活的组件化开发体验。

希望今天的讲座对大家有所帮助！散会！