z-index与堆叠上下文

动机

最近项目中同时使用z-index和opacity遇到一些问题，z-index值设了很大，但是不起作用。找了一些资料，重新梳理了z-index的重叠规则。

z-index

MDN中z-index的描述为：用于指定已经定位的元素（即position:relative/absolute/fixed）在文中的堆叠顺序。按照数值放置，高的在上面。
当z-index不为auto时，将产生堆叠上下文（stacking context）。下面结合几个例子说说堆叠上下文是什么。

常规堆叠顺序

没有使用z-index时，默认z-index:auto，此时>不会产生堆叠上下文（stacking context），所有元素都处在同一层，同父元素的层级。

The box does not establish a new local stacking context. The stack level of the generated box in the current stacking context is the same as its parent's box.

此时堆叠顺序如下（从下到上）：

根元素（即HTML元素）的background和borders
正常流中非定位后代元素（这些元素顺序按照HTML文档出现顺序，后面的会覆盖前面的）
浮动元素
正常流中已定位后代元素（这些元素顺序按照HTML文档出现顺序，后面的会覆盖前面的）

下面看看例子：


 #absdiv1 {
        position: absolute;
        width: 150px;
        height: 200px;
        top: 10px;
        right: 140px;
        border: 1px dashed #990000;
        background-color: #ffdddd;
    }

    #normdiv {
        height: 100px;
        border: 1px dashed #999966;
        background-color: #ffffcc;
        margin: 0px 10px 0px 10px;
        text-align: left;
    }

    #flodiv1 {
        margin: 0px 10px 0px 20px;
        float: left;
        width: 150px;
        height: 200px;
        border: 1px dashed #009900;
        background-color: #ccffcc;
    }

    #flodiv2 {
        margin: 0px 20px 0px 10px;
        float: right;
        width: 150px;
        height: 200px;
        border: 1px dashed #009900;
        background-color: #ccffcc;
    }

为了说明效果，div按照相反的堆叠顺序放置

<div id="absdiv1" class="opacity">
        <br /><span class="bold">DIV #1</span>
        <br />position: absolute;
    </div>

    <div id="flodiv1" class="opacity">
        <br /><span class="bold">DIV #2</span>
        <br />float: left;
    </div>

    <div id="flodiv2" class="opacity">
        <br /><span class="bold">DIV #3</span>
        <br />float: right;
    </div>

    <br />
    <div id="normdiv">
        <br /><span class="bold">DIV #4</span>
        <br />no positioning
    </div>

在没有z-index的情况下，html顺序为#1->#2->#3->#4->#5，渲染顺序为#4(正常流中非定位后代元素)->#2(浮动元素)->#3(浮动元素)->#1(正常流中已定位后代元素)->#5(正常流中已定位后代元素)。

上述是没有z-index时的默认情况，渲染层就是layer 0。

z-index生成堆叠上下文改变堆叠顺序

z-index有几个关键点：

只适用于已经定位的元素(即position:relative/absolute/fixed)</li>
渲染顺序按照z-index大小，从低到高
z-index生效时将产生堆叠上下文
可以看到，由于#1，#3，#5设置了position，z-index生效，而 #2和#4未生效，z-index:0。

上面div都是同级的，下面看看在子元素中设置z-index的情况。在#3中加入子元素#6 #7，在#4中设置子元素#8。

#3中的子元素#6 #7虽然设置了z-index：10,z-index：11，但仍处于#1的下面。这是因为#3的z-index 生效，生成了堆叠上下文（stacking context），而处在堆叠上下文的元素的z-index只在当前父元素下有效，子堆叠上下文被看做是父堆叠上下文中一个独立的模块，相邻的堆叠上下文完全没关系。

再来看看#4中的子元素#8，由于#4的没有设置position，因此z-index无效，还处在z-index:0中，且没有生成堆叠上下文。而子元素#8 z-index生效，将和#5,#3,#1处在同级，在#3之后，#4之前。

总结：

设置position且z-index不为auto，将产生堆叠上下文，堆叠规则异于常规堆叠。
处在堆叠上下文的元素的z-index只在当前父元素下有效，子堆叠上下文被看做是父堆叠上下文中一个独立的模块，相邻的堆叠上下文完全没关系。意味着如果一个元素位于一个最低位置的层，那你z-index设置得再大，它也不会出现在其它层元素的上面。我们可以将产生上下文堆叠的层级按照如下规则理解：
- #2，#4z-index未生效（未产生堆叠上下文），同父元素（html）的设置，值为默认auto，即0。
- #1，#3，#5 z-index生效（产生堆叠上下文），分别是4,3,1。
- #6,#7的父元素#3为3，故#6为3.10（z-index生效，产生堆叠上下文）,#7为3.0（z-index未生效，未产生堆叠上下文）
- #8父元素#2 为0，#8 z-index生效（产生堆叠上下文），为3.

产生堆叠上下文的几种情况

除了z-index+position，[MDN-stacking_context]中列举了产生堆叠上下文的几种情况。

HTML根文档
当一个元素position为(absolute或relative)，且拥有一个z-index值（不为auto）
当一个元素position为fixed或sticky
当一个元素是flexbox的子元素，且拥有一个z-index值（不为auto）
当一个元素被设置了opacity（小于1），transforms, filters, perspective，clip-path，css-regions, paged media，mask / mask-image / mask-border，mix-blend-mode（不为normal）, isolation (值为isolate)，-webkit-overflow-scrolling （值为touch），will-change 等属性。

以opacity为例,我们在#4上加入opacity:0.5。此时#4生成堆叠上下文，其子元素#8最终为0.3。在#1,#3,#5之下。

参考文献

https://developer.mozilla.org...
https://developer.mozilla.org...
http://www.myexception.cn/HTM...
http://blog.csdn.net/u0143463...
http://www.w3cplus.com/css/wh...
https://www.w3.org/TR/CSS2/zi...

z-index与堆叠上下文