CSS `CSS Houdini` `Custom Property` `DevTools Integration`

各位前端的弄潮儿们，晚上好！

今天咱来聊点儿新鲜的，CSS Houdini 里的 Custom Property，以及它们在 DevTools 里的那些事儿。 别慌，Houdini听着唬人，其实没那么可怕。咱们用大白话把它扒个精光。

Houdini 是个啥？

简单来说，Houdini 就是给 CSS 提供了更多“钩子”，让开发者可以更底层地控制样式的解析和渲染过程。以前咱们只能用 CSS 提供的属性来控制样式，现在 Houdini 给了我们机会，可以自定义属性，甚至自定义解析器和渲染器！ 这就好像以前只能用别人做好的乐高积木，现在你可以自己设计积木的形状和功能，然后拼出你想要的任何东西。

Houdini 主要包括：

• CSS Parser API (CSS Typed OM): 允许你访问和操作解析后的 CSS 对象模型。
• CSS Properties and Values API: 允许你注册自定义属性，并定义它们的类型和默认值。
• CSS Layout API: 允许你自定义布局算法。
• CSS Paint API: 允许你自定义绘制效果。
• CSS Animation Worklet API: 允许你自定义动画效果。

今天咱们重点聊聊 CSS Properties and Values API，也就是自定义属性，以及它在 DevTools 里的表现。

Custom Property：不只是变量那么简单

你可能已经用过 CSS 变量 (CSS Variables)，也就是 Custom Properties。 它们长这样：

:root {
  --my-color: #ff0000;
}

.element {
  color: var(--my-color);
}

这玩意儿好用是好用，但有个问题：它本质上只是个字符串替换。CSS 引擎并不知道 --my-color 应该是个颜色值。所以，即使你写了 var(--my-color) 在 width 属性里，CSS 引擎也不会报错，只会把它当成一个无效值，然后默默地忽略掉。

Custom Properties API 解决了这个问题。它可以让你注册一个自定义属性，并指定它的类型、默认值、是否继承等等。

CSS.registerProperty({
  name: '--my-color',
  syntax: '<color>',
  inherits: false,
  initialValue: 'blue',
});

这段代码做了啥？

• name: 注册的属性名，必须以 -- 开头。
• syntax: 指定属性的类型。<color> 表示这个属性应该是一个颜色值。常用的类型还有 <number>, <length>, <percentage>, <integer>, <url>, <string> 等等。 甚至可以使用更复杂的类型，比如 <transform-list>。
• inherits: 是否继承。false 表示不继承。
• initialValue: 默认值。如果元素没有设置 --my-color 的值，就会使用这个默认值。

有了这个注册，CSS 引擎就知道 --my-color 应该是个颜色值了。如果你在 width 属性里使用了 var(--my-color)，CSS 引擎就会报错！

DevTools：自定义属性的贴心小棉袄

注册了自定义属性，DevTools 也会跟着升级，给你提供更好的开发体验。

1. Elements 面板：属性高亮和类型提示

   在 Elements 面板里，你可以看到自定义属性的值。更棒的是，DevTools 会根据你注册的 syntax，对属性值进行高亮显示，并且提供类型提示。 比如，如果 --my-color 的 syntax 是 <color>，DevTools 就会用颜色选择器来显示属性值，方便你修改。

2. Computed 面板：计算后的值

   在 Computed 面板里，你可以看到自定义属性计算后的值。这对于调试复杂的样式非常有用。

3. Styles 面板：快速编辑

   在 Styles 面板里，你可以直接编辑自定义属性的值。DevTools 会根据你注册的 syntax，提供相应的编辑器。 比如，如果 --my-length 的 syntax 是 <length>，DevTools 就会提供一个数字输入框，并且允许你选择单位 (px, em, rem 等等)。

4. Console 面板：JavaScript 操作

   你可以在 Console 面板里，使用 JavaScript 来读取和修改自定义属性的值。

   // 获取元素的样式对象
   const element = document.querySelector('.element');
   const style = getComputedStyle(element);
   
   // 获取自定义属性的值
   const myColor = style.getPropertyValue('--my-color');
   console.log(myColor);
   
   // 设置自定义属性的值
   element.style.setProperty('--my-color', 'green');

   DevTools 会实时反映你对自定义属性的修改。

实战演练：做一个主题切换组件

光说不练假把式，咱们来做一个简单的例子：一个主题切换组件。

HTML:

<div class="theme-switcher">
  <button data-theme="light">Light</button>
  <button data-theme="dark">Dark</button>
</div>

<div class="content">
  <h1>Hello, World!</h1>
  <p>This is some content.</p>
</div>

CSS:

:root {
  --bg-color: #ffffff;
  --text-color: #000000;
}

body {
  background-color: var(--bg-color);
  color: var(--text-color);
  transition: background-color 0.3s, color 0.3s;
}

.theme-switcher {
  margin-bottom: 20px;
}

.theme-switcher button {
  padding: 10px 20px;
  border: none;
  background-color: #eee;
  cursor: pointer;
}

JavaScript:

// 注册自定义属性
CSS.registerProperty({
  name: '--bg-color',
  syntax: '<color>',
  inherits: false,
  initialValue: '#ffffff',
});

CSS.registerProperty({
  name: '--text-color',
  syntax: '<color>',
  inherits: false,
  initialValue: '#000000',
});

// 获取按钮
const buttons = document.querySelectorAll('.theme-switcher button');

// 监听按钮点击事件
buttons.forEach(button => {
  button.addEventListener('click', () => {
    const theme = button.dataset.theme;

    if (theme === 'light') {
      document.documentElement.style.setProperty('--bg-color', '#ffffff');
      document.documentElement.style.setProperty('--text-color', '#000000');
    } else if (theme === 'dark') {
      document.documentElement.style.setProperty('--bg-color', '#000000');
      document.documentElement.style.setProperty('--text-color', '#ffffff');
    }
  });
});

在这个例子里，我们注册了两个自定义属性：--bg-color 和 --text-color，分别表示背景颜色和文本颜色。然后，我们通过 JavaScript 来监听按钮的点击事件，根据用户选择的主题，修改这两个自定义属性的值。

现在，打开你的 DevTools，你可以在 Elements 面板里看到 --bg-color 和 --text-color 的值，并且可以通过颜色选择器来修改它们。 尝试切换主题，看看 DevTools 是如何实时反映你的修改的。

进阶技巧：更复杂的类型和验证

syntax 不仅仅可以指定简单的类型，还可以指定更复杂的类型，甚至可以使用正则表达式来进行验证。

1. 使用 <transform-list> 类型:

CSS.registerProperty({
  name: '--my-transform',
  syntax: '<transform-list>',
  inherits: false,
  initialValue: 'none',
});

然后，你可以这样使用：

.element {
  transform: var(--my-transform);
}

element.style.setProperty('--my-transform', 'rotate(45deg) scale(1.2)');

DevTools 会识别出 --my-transform 是一个 transform-list，并提供相应的提示和验证。

2. 使用正则表达式进行验证:

虽然 CSS Properties and Values API 本身没有直接提供正则表达式验证的功能，但你可以通过 JavaScript 来实现类似的效果。 例如，你可以监听自定义属性的修改事件，然后使用正则表达式来验证新的值是否符合你的要求。

element.addEventListener('stylechange', (event) => {
  if (event.propertyName === '--my-custom-value') {
    const newValue = event.target.style.getPropertyValue('--my-custom-value');
    const regex = /^[A-Za-z0-9]+$/; // 只允许字母和数字

    if (!regex.test(newValue)) {
      console.error('Invalid value for --my-custom-value');
      // 可以选择恢复到上一个有效值，或者显示错误提示
    }
  }
});

3. 使用 <image> 类型:

CSS.registerProperty({
  name: '--my-image',
  syntax: '<image>',
  inherits: false,
  initialValue: 'none',
});

然后，你可以这样使用：

.element {
  background-image: var(--my-image);
}

element.style.setProperty('--my-image', 'url(image.png)');

DevTools 会识别出 --my-image 是一个 <image>，并提供相应的提示。

兼容性：前方有坑，小心绕行

虽然 CSS Properties and Values API 很强大，但兼容性仍然是个问题。截至目前 (2023年)，只有 Chrome 和 Edge 完整支持这个 API。 Firefox 和 Safari 还没有完全支持。

所以，在使用这个 API 时，一定要做好兼容性处理。

• 使用 CSS.supports() 进行特性检测:

  if (CSS.supports('registerProperty: true')) {
    // 注册自定义属性
    CSS.registerProperty({
      name: '--my-color',
      syntax: '<color>',
      inherits: false,
      initialValue: 'blue',
    });
  } else {
    // 使用 fallback 方案
    console.warn('CSS Properties and Values API is not supported.');
  }

• 提供 fallback 方案:

  如果浏览器不支持 CSS Properties and Values API，你可以使用传统的 CSS 变量或者 JavaScript 来实现类似的效果。

  .element {
    /* Fallback */
    color: blue;
  
    /* 使用自定义属性 */
    color: var(--my-color, blue);
  }

Custom Property API 的优势和劣势

优势:

• 类型安全: 可以指定自定义属性的类型，避免无效值的出现。
• 更好的开发体验: DevTools 会根据你注册的类型，提供更好的提示和编辑功能。
• 更强的可维护性: 可以集中管理和维护自定义属性。
• 性能优化: 浏览器可以更好地优化自定义属性的使用。

劣势:

• 兼容性问题: 目前只有 Chrome 和 Edge 完整支持。
• 学习成本: 需要学习新的 API 和概念。
• 代码量增加: 需要编写 JavaScript 代码来注册自定义属性。

总结

CSS Houdini 的 Custom Properties API 是一把双刃剑。它提供了更强大的能力，但也增加了复杂性。 在使用它之前，一定要权衡利弊，并做好兼容性处理。

总的来说，如果你需要类型安全、更好的开发体验和更强的可维护性，并且你的目标用户主要使用 Chrome 或 Edge 浏览器，那么 Custom Properties API 是一个不错的选择。

希望今天的分享对你有所帮助。 祝大家编码愉快！ 咱们下期再见！

一些额外的思考和练习

1. 动画效果: 尝试使用 Custom Properties API 来实现更复杂的动画效果。 例如，你可以使用自定义属性来控制动画的 timing function 和 easing function。

2. 响应式设计: 尝试使用 Custom Properties API 来实现更灵活的响应式设计。 例如，你可以根据屏幕尺寸来修改自定义属性的值，从而改变元素的样式。

3. 主题定制: 尝试使用 Custom Properties API 来实现更强大的主题定制功能。 例如，你可以让用户自定义网站的颜色、字体和布局。

4. 与其他 Houdini API 结合使用: 尝试将 Custom Properties API 与其他 Houdini API 结合使用，例如 CSS Paint API 和 CSS Layout API，来实现更高级的效果。

5. 研究现有的 Houdini 库: 网上有很多开源的 Houdini 库，可以帮助你更轻松地使用 Houdini API。 学习这些库的源码，可以帮助你更好地理解 Houdini 的原理和用法。

主题	描述
兼容性	使用 CSS.supports() 进行特性检测，并提供 fallback 方案。
类型安全	通过 syntax 属性指定自定义属性的类型，避免无效值的出现。
DevTools 集成	DevTools 会根据你注册的类型，提供更好的提示和编辑功能。
实战演练	通过主题切换组件的例子，演示如何使用 Custom Properties API。
进阶技巧	介绍更复杂的类型和验证方法，例如 <transform-list> 和正则表达式。
优势和劣势	分析 Custom Properties API 的优势和劣势。
额外的思考和练习	提供一些额外的思考和练习，帮助你更深入地理解和掌握 Custom Properties API。