CSS 书签生成：利用 `bookmark-level` 与 `bookmark-label` 生成 PDF 目录结构

大家好，今天我们来探讨一个实用但可能被忽视的 CSS 功能：利用 bookmark-level 和 bookmark-label 属性生成 PDF 目录结构。这是一个在将 HTML 内容转换为 PDF 时，允许我们直接通过 CSS 控制 PDF 书签（目录）生成的强大工具。

1. 背景：从 HTML 到 PDF 的目录需求

在很多场景下，我们需要将 HTML 文档转换为 PDF 文件，例如生成报告、书籍、用户手册等。一个结构良好、易于导航的 PDF 文档通常需要一个清晰的目录结构。传统上，创建 PDF 目录需要在 PDF 生成后，使用专门的 PDF 编辑软件手动添加或通过编程方式操作 PDF 文档的结构。这样做既繁琐又容易出错。

bookmark-level 和 bookmark-label 的出现提供了一种更优雅的解决方案。它们允许我们在 HTML 源代码中，利用 CSS 声明性地定义 PDF 书签的层级和标签，从而简化 PDF 目录的生成过程。

2. bookmark-level 和 bookmark-label 属性详解

这两个属性是 CSS Paged Media Module Level 3 规范的一部分，专门用于控制分页媒体（如 PDF）的书签生成。

bookmark-level: 这个属性指定元素的书签在 PDF 目录结构中的层级。它的取值是一个整数，表示书签的级别。根级别的书签通常是 1，子级别依次递增。值为 none 则表示该元素不生成书签。
bookmark-label: 这个属性指定书签的标签文本。它的取值是一个字符串，用于显示在 PDF 目录中。如果没有指定 bookmark-label，PDF 生成器可能会尝试使用元素的文本内容作为标签。

3. 基本用法示例

让我们看一个简单的 HTML 示例，并结合 CSS 来生成 PDF 书签。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>CSS 书签生成示例</title>
  <style>
    h1 { bookmark-level: 1; }
    h2 { bookmark-level: 2; }
    h3 { bookmark-level: 3; }

    .chapter { bookmark-label: attr(title); } /* 使用属性值作为标签 */

  </style>
</head>
<body>

  <h1 class="chapter" title="第一章：引言">引言</h1>
  <p>这是引言的内容...</p>

  <h2>1.1 背景</h2>
  <p>背景介绍...</p>

  <h2>1.2 目的</h2>
  <p>目的说明...</p>

  <h1 class="chapter" title="第二章：方法">方法</h1>
  <p>这是方法的内容...</p>

  <h2>2.1 数据收集</h2>
  <p>数据收集方式...</p>

  <h3>2.1.1 实验设计</h3>
  <p>实验设计细节...</p>

  <h3>2.1.2 数据分析</h3>
  <p>数据分析方法...</p>

  <h2>2.2 算法实现</h2>
  <p>算法实现步骤...</p>

</body>
</html>

在这个例子中，我们使用 CSS 将 h1 元素设置为一级书签，h2 元素设置为二级书签，h3 元素设置为三级书签。对于带有 chapter 类的 h1 元素，我们使用 attr(title) 函数将 title 属性的值作为书签标签。

4. PDF 生成器的选择

要实际生成带有书签的 PDF，我们需要一个支持 bookmark-level 和 bookmark-label 属性的 PDF 生成器。常见的选择包括：

Prince XML: 一个商业的 HTML 到 PDF 转换器，对 CSS Paged Media 的支持非常完善。
Paged.js: 一个开源的 JavaScript 库，可以在浏览器中实现分页媒体的排版和生成 PDF。它依赖于浏览器对 CSS Paged Media 的支持。
Antennahouse Formatter: 另一个商业的排版软件，也支持 CSS Paged Media。

不同的 PDF 生成器对 CSS Paged Media 的支持程度可能略有差异，因此在使用前最好查阅其文档，了解其具体实现细节。

5. Prince XML 的用法示例

这里我们以 Prince XML 为例，演示如何生成带有书签的 PDF。

安装 Prince XML: 从 Prince XML 官网下载并安装 Prince XML。你需要购买许可证才能去除水印。
使用命令行生成 PDF:
```
prince input.html output.pdf
```
其中 input.html 是你的 HTML 文件，output.pdf 是生成的 PDF 文件。

Prince XML 会自动解析 HTML 文件中的 CSS 规则，并根据 bookmark-level 和 bookmark-label 属性生成 PDF 书签。

6. Paged.js 的用法示例

Paged.js 是一个开源的解决方案，它允许你在浏览器中进行分页媒体的排版并生成PDF。

引入 Paged.js: 在你的 HTML 文件中引入 Paged.js 的 JavaScript 和 CSS 文件。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Paged.js 书签生成示例</title>
  <link rel="stylesheet" href="https://unpkg.com/pagedjs/dist/paged.css">
  <style>
    /* 之前的 CSS 样式 */
    @page {
      size: A4;
      margin: 2cm;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <!-- HTML 内容 -->
  <script src="https://unpkg.com/pagedjs/dist/paged.polyfill.js"></script>
</body>
</html>

初始化 Paged.js: Paged.js 会自动处理分页和书签的生成。你可以在 Paged.after() 回调函数中进行一些自定义操作，例如下载生成的 PDF 文件。

<script>
  window.PagedConfig = {
    after: (book) => {
      book.render().then((pdf) => {
        // 下载 PDF
        const blob = new Blob([pdf], { type: 'application/pdf' });
        const url = URL.createObjectURL(blob);
        const a = document.createElement('a');
        a.href = url;
        a.download = 'output.pdf';
        document.body.appendChild(a);
        a.click();
        document.body.removeChild(a);
        URL.revokeObjectURL(url);
      });
    }
  };
</script>

注意: Paged.js 依赖于浏览器对 CSS Paged Media 的支持，因此在不同的浏览器中可能会有不同的表现。它通常与 Chrome 浏览器配合使用，并且需要在 Chrome 中启用 "打印到 PDF" 功能。

7. 高级用法：CSS 函数的灵活应用

bookmark-label 属性支持 CSS 函数，这为我们提供了更大的灵活性。例如，我们可以使用 counter() 函数来生成自动编号的书签。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>CSS 书签生成示例</title>
  <style>
    body { counter-reset: chapter; }

    h1 {
      bookmark-level: 1;
      counter-increment: chapter;
      bookmark-label: "第" counter(chapter) "章： " content(); /* 自动编号 */
    }

    h2 { bookmark-level: 2; }
    h3 { bookmark-level: 3; }
  </style>
</head>
<body>

  <h1>引言</h1>
  <p>这是引言的内容...</p>

  <h2>1.1 背景</h2>
  <p>背景介绍...</p>

  <h2>1.2 目的</h2>
  <p>目的说明...</p>

  <h1>方法</h1>
  <p>这是方法的内容...</p>

  <h2>2.1 数据收集</h2>
  <p>数据收集方式...</p>

  <h3>2.1.1 实验设计</h3>
  <p>实验设计细节...</p>

  <h3>2.1.2 数据分析</h3>
  <p>数据分析方法...</p>

  <h2>2.2 算法实现</h2>
  <p>算法实现步骤...</p>

</body>
</html>

在这个例子中，我们使用 counter-reset 和 counter-increment 来维护一个章节计数器。然后，在 h1 元素的 bookmark-label 属性中，我们使用 counter() 函数来获取计数器的值，并将其与 "第X章： " 前缀和元素的内容连接起来，生成最终的书签标签。

8. 实际应用场景

技术文档: 对于包含大量章节和子章节的技术文档，可以使用 bookmark-level 和 bookmark-label 来生成清晰的目录结构，方便用户快速定位到所需信息。
书籍排版: 在书籍排版中，可以使用这些属性来生成书籍的目录，包括章节、子章节、附录等。
报告生成: 对于需要定期生成的报告，可以使用这些属性来自动化生成报告的目录，减少手动编辑的工作量。
电子书制作: 将HTML转换为电子书格式，例如EPUB，可以使用这些属性来创建导航目录。

9. 遇到的问题与解决方案

PDF 生成器兼容性: 不同的 PDF 生成器对 bookmark-level 和 bookmark-label 的支持程度可能不同。在使用前，务必查阅生成器的文档，了解其具体实现细节。
中文支持: 某些 PDF 生成器可能对中文支持不够完善，导致中文书签标签显示乱码。可以尝试使用 UTF-8 编码，并在 CSS 中指定字体。
书签层级控制: 在复杂的文档结构中，需要仔细控制书签的层级关系，避免出现混乱的目录结构。
属性值动态生成：有些场景需要根据HTML元素的属性值或者其他动态数据来生成书签标签。这时需要结合CSS变量或者JavaScript来实现。

10. 表格总结：属性与取值

属性	取值	描述
`bookmark-level`	`none` \| `<integer>`	指定元素的书签在 PDF 目录结构中的层级。 `none` 表示不生成书签，`<integer>` 表示书签的级别（通常从 1 开始）。
`bookmark-label`	`<string>` \| `content()` \| `attr()` \| `counter()` \| `counters()` \| `string()`	指定书签的标签文本。可以是字符串、元素内容、属性值、计数器值等。

11. 代码示例：更复杂的结构

考虑一个更复杂的 HTML 结构，包含多个嵌套的章节和子章节，以及一些特殊元素，例如附录。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>复杂结构 CSS 书签生成示例</title>
  <style>
    body { counter-reset: chapter section subsection; }

    h1 {
      bookmark-level: 1;
      counter-increment: chapter;
      counter-reset: section;
      bookmark-label: "第" counter(chapter) "章： " content();
    }

    h2 {
      bookmark-level: 2;
      counter-increment: section;
      counter-reset: subsection;
      bookmark-label: counter(chapter) "." counter(section) " " content();
    }

    h3 {
      bookmark-level: 3;
      counter-increment: subsection;
      bookmark-label: counter(chapter) "." counter(section) "." counter(subsection) " " content();
    }

    .appendix {
      bookmark-level: 1;
      bookmark-label: attr(title);
    }

    .no-bookmark {
      bookmark-level: none;
    }
  </style>
</head>
<body>

  <h1>引言</h1>
  <p>这是引言的内容...</p>

  <h2>1.1 背景</h2>
  <p>背景介绍...</p>

  <h2>1.2 目的</h2>
  <p>目的说明...</p>

  <h1>方法</h1>
  <p>这是方法的内容...</p>

  <h2>2.1 数据收集</h2>
  <p>数据收集方式...</p>

  <h3>2.1.1 实验设计</h3>
  <p>实验设计细节...</p>

  <h3>2.1.2 数据分析</h3>
  <p>数据分析方法...</p>

  <h2>2.2 算法实现</h2>
  <p>算法实现步骤...</p>

  <h1 class="appendix" title="附录A：参考文献">参考文献</h1>
  <p>参考文献列表...</p>

  <p class="no-bookmark">这段文字不会生成书签。</p>

</body>
</html>

在这个例子中，我们使用了三个计数器 chapter, section, 和 subsection 来生成自动编号的章节和子章节标签。我们还定义了一个 appendix 类，用于生成附录的书签，并使用 attr(title) 函数来获取附录的标题。 no-bookmark 类用于指定不生成书签的元素。

12. 实际项目中的最佳实践

统一 CSS 样式: 在一个项目中，应该统一 CSS 样式，避免出现书签层级不一致的情况。
使用预处理器: 可以使用 CSS 预处理器（如 Sass 或 Less）来简化 CSS 代码，并提高代码的可维护性。
代码审查: 进行代码审查，确保 bookmark-level 和 bookmark-label 的使用正确无误。
自动化测试: 编写自动化测试用例，验证生成的 PDF 书签是否符合预期。
考虑可访问性: 虽然重点是PDF书签，但编写HTML时也要考虑可访问性，例如使用正确的标题标签，提供alt文本等。

关键知识回顾

利用bookmark-level和bookmark-label可以显著简化PDF目录生成过程。选择合适的PDF生成工具并熟悉其对CSS Paged Media的支持至关重要。结合CSS函数能够实现更灵活、自动化的书签生成。

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