Web 组件化中如何管理 z-index

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z-index 属性，尽管已经写了这么多，仍然被广泛地误解和错误地处理。在复杂的单页web应用程序中堆积问题可能会成为一个主要问题。然而，坚持一些原则，我们可以很容易地避免这些问题。

如果你有过任何复杂的Web UI开发，那么你可能有些时候会疯狂地尝试将元素的 z-index 设置为上千或者很大的一个数，却发现它不能帮助你把它放在其他元素之上，这些元素的z-index更低，甚至根本没有定义。

为什么会这样?更重要的是，如何避免这些问题？

在本文中，我将讲述z-index实际上是什么，以及如何停止猜测它是否适用于任何特定的情况，并开始像对待任何其他方便的工具一样对待它。

层叠上下文的层次结构

如果你把网页想象成三维的，那么z-index是定义了一个元素的z坐标(也称为它的层叠顺序)属性:值越大，元素离观察者越近。你也可以将它看作是影响绘制顺序的属性，因为屏幕是由像素组成的二维网格。因此，z-index 值越大，元素在页面上绘制的时间就越晚。

然而，一个主要的复杂因素是 z-index 值空间不平 - 它是分层的。元素可以创建层叠上下文，该上下文成为其后代的z-index值的根。接着通过一个例子来解释层叠上下文的概念。

文档正文有五个div节点：div1，div2，div3，div1-1和div2-1。它们都是绝对定位的并且彼此重叠。 div1-1是div1的子节点，div2-1是div2的子节点。

html

<body>
  <div class="div1">
    <strong>div1</strong>
    <br/>
    (z-index: auto)
    <div class="div1-1">
      <strong>div1-1</strong>
      <br/>
      (z-index: 10)
    </div>
  </div>
  <div class="div2">
    <strong>div2</strong>
    <br/>
    (z-index: 1)
    <div class="div2-1">
      <strong>div2-1</strong>
      <br/>
      (z-index: 10)
    </div>
  </div>
  <div class="div3">
    <strong>div3</strong>
    <br/>
    (z-index: 2)
  </div>
</body>

css

div {
  box-sizing: border-box;
  border: 1px solid black;
  padding: 5px;
  position: absolute;
  font-family: Verdana;
}

.div1, .div2, .div3 {
  width: 500px;
  height: 200px;
}

.div1-1, .div2-1 {
  width: 200px;
  height: 150px;
}

.div1 {
  left: 10px;
  top: 10px;
  background-color: rgba(220, 220, 170, 0.9);
}

.div1-1 {
  left: 250px;
  top: 30px;
  background-color: rgba(220, 170, 170, 0.9);

  z-index: 10;
}

.div2 {
  left: 20px;
  top: 90px;
  background-color: rgba(220, 170, 220, 0.9);

  z-index: 1;
}

.div2-1 {
  left: 120px;
  top: 30px;
  background-color: rgba(170, 220, 170, 0.9);

  z-index: 10;
}

.div3 {
  left: 30px;
  top: 170px;
  background-color: rgba(170, 220, 220, 0.9);

  z-index: 2;
}

接着我们解释我们所看到的现象。这里有详细绘制顺序，但这里我们只需要比较两件事。

z-index 值
如果元素具有更高的z-index，则绘制会比值小的晚。
样式资源顺序
如果 z-index 值相同，那么在样式文件中出现越靠后，绘制越晩。

因此，根据我们的 CSS 文件，如果我们不考虑层叠上下文，顺序应该如下:

div1
div2
div3
div1-1
div2-1

注意，div2-1 实际上位于 div3 后面的，为什么会这样?

注意：z-index 值为 auto 不会创建一个 层叠上下文

如果一个元素要创建一个层叠上下文，它会为其子元素的 z-index值创建一个地基或者局部框，因此在确定绘制顺序时，它们永远不会与层叠上下文之外的任何内容进行比较。换句话说，当一个创建层叠上下文的元素被绘制时，这个元素下的的所有子元素都在它之后和它的任何兄弟之前绘制。

回到示例，body 后代div的实际绘制顺序是

div1
div2
div3
div1-1

注意列表中没有 div2-1，它是div2的一个子元素，它创建了一个层叠上下文(因为它是一个绝对定位的元素，除了auto的默认值之外，它还有z-index)，所以它是在div2之后绘制的，但在div3之前。

div1 没有创建层叠上下文，因为它的z-index 值为 auto，所以在div2和div3之后绘制div1-1(div1的子元素，因为div1-1的 z-index 值为 10 大于 div2 和 div3。

如果你没有看懂，请不要担心。以下是一些资源可以更好地解释这些概念：

“The Stacking Context” MDN 文档
“What No One Told You About Z-Index” Philip Walton

然而，本文的重点是，当页面由数十个和数百个组件组成时，如何处理z-index，每个组件都可能定义了z-index的子组件。

关于z-index 最流行的一篇文章建议将所有z-index值分组在一个地方，但是如果这些值不属于相同的层叠上下文(在大型应用程序中可能不容易实现)，那么比较这些值就没有意义了。

这里一个例子。假设我们有一个包含 header和 main 部分的页面。由于某种原因，main 里面内容样式必须设置：position: relative 和 z-index: 1。

// html
<div class="header">
  Header
</div>

<div class="main">
  Main Content
</div>

// css
body {
  margin: 0;
  font-family: Verdana;
  text-align: center;
  background-color: white;
}

div {
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}

.header {
  background-color: rgba(255, 255, 220, 0.5);
  font-size: 10vmin;
  position: relative;
  height: 30vh;
}

.main {
  background-color: rgba(220, 255, 255, 0.5);
  font-size: 10vmin;
  height: 70vh;
  position: relative;
  z-index: 1;
}

运行效果：

查看示例

在这里使用的是组件体系结构，所以根组件和每个子组件的 CSS 都是在专用部分中定义的。实际上，组件将驻留在单独的文件中，并且标记将使用你选择的 JavaScript 库(如React)生成，但出于演示目的，将所有内容放在一起也没有问题。

现在，假设我们的任务是在header中创建一个下拉菜单。当然，它必须位于main上面，所以我们给它一个z-index:10

// html
<div class="header">
  Header
  <div class="overlay">
    Overlay
  </div>
</div>

<div class="main">
  Main Content
</div>

// css
body {
  margin: 0;
  font-family: Verdana;
  text-align: center;
  background-color: white;
}

div {
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}

.header {
  background-color: rgba(255, 255, 220, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  position: relative;
  height: 30vh;
}

.overlay {
  position: absolute;
  z-index: 10;
  background-color: rgba(255, 220, 255, 0.8);
  left: 10vw;
  top: 25vh;
  width: 50vw;
  height: 50vh;
  filter: drop-shadow(0 0 3px rgba(0, 0, 0, 0.3));
}

.overlay::after {
  content: "";
  position: absolute;
  left: 50%;
  transform: translateX(-50%);
  bottom: 100%;
  width: 0;
  height: 0;
  border-top: 10px solid transparent;
  border-right: 10px solid transparent;
  border-left: 10px solid transparent;
  border-bottom: 10px solid rgba(255, 220, 255, 0.8);
}

.main {
  background-color: rgba(220, 255, 255, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  height: 70vh;
  position: relative;
  z-index: 1;
}

运行效果：

查看示例

现在，几个月后，为了让一些不相关的东西更好地工作，我们需要在 header 样式多加一个 transform: translateZ(0)。

// 部分代码
.header {
  background-color: rgba(255, 255, 220, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  position: relative;
  height: 30vh;
  transform: translateZ(0);
}

如你所见，布局现已被打破。在没有z-index规则的情况下，z-index：1的元素位于具有z-index：10的元素的顶部。原因是header使用transform属性它创建了一个层叠上下文，默认会有自己的z-index，值为0 低于 main 中 z-index (1)。

解决方案很简单:给header一个z-index值为2。

// 部分代码
.header {
  background-color: rgba(255, 255, 220, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  position: relative;
  height: 30vh;
  transform: translateZ(0);
  z-index: 2;
}

运行效果：

查看示例

问题是，如果我们在组件内的组件中有组件，每个组件具有不同的z-index元素，我们应该怎么做到这个解决方案？我们如何确保更改 header 的z-index不会破坏其他任何内容？

答案是需要一种协定，消除了猜测的需要，它是这样的:更改组件内的z-index应该只影响该组件，而不影响其他任何东西。换句话说，在处理某个CSS文件中的z-index值时，理想情况下我们应该只关心该文件中的其他值。

实现它很容易。我们应该简单地确保每个组件的根创建层叠上下文。最简单的方法是为它提供鹊确切的 position 和 z-index 的值，而不是使用默认它们自己的默认值。

下面是构建应用程序的一种方法。它使用的元素比前一个多，但是相对额外的DOM元素相关联的计算来说是很划算的，节省开发人员在处理层叠上下文问题时间。

// html
<!-- root component starts -->
<div class="root__container">

  <div class="root__header">
    
    <!-- header component starts -->
    
    <div class="header__container">
      Header
      <div class="header__overlay">
        Overlay
      </div>
    </div>
    
    <!-- header component ends -->
    
  </div>

  <div class="root__main">
    
    <!-- main component starts -->
    
    <div class="main__container">
      Main Content
    </div>
    
    <!-- main component ends -->
    
  </div>

</div>

<!-- root component ends -->

// css
body {
  margin: 0;
  font-family: Verdana;
  text-align: center;
  background-color: white;
}



/* Root styles */

.root__container {
  position: relative;
  z-index: 0;
}

.root__header {
  position: relative;
  z-index: 2;
}

.root__main {
  position: relative;
  z-index: 1;
}



/* Header styles */

.header__container {
  background-color: rgba(255, 255, 220, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  position: relative;
  height: 30vh;
  transform: translateZ(0);
  
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;

  z-index: 0;
}

.header__overlay {
  position: absolute;
  z-index: 1;
  background-color: rgba(255, 220, 255, 0.8);
  left: 10vw;
  top: 25vh;
  width: 50vw;
  height: 50vh;
  filter: drop-shadow(0 0 3px rgba(0, 0, 0, 0.3));
  
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}

.header__overlay::after {
  content: "";
  position: absolute;
  left: 50%;
  transform: translateX(-50%);
  bottom: 100%;
  width: 0;
  height: 0;
  border-top: 10px solid transparent;
  border-right: 10px solid transparent;
  border-left: 10px solid transparent;
  border-bottom: 10px solid rgba(255, 220, 255, 0.8);
}

/* Main section styles */

.main__container {
  background-color: rgba(220, 255, 255, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  height: 70vh;
  
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
  
  position: relative;
  z-index: 0;
}

运行效果：

查看示例

header__container 和 main__container 都有 position: relative和z-index: 0
header overlay现有z-index: 1(我们不需要很大的值，因为它只会与 header 中的其他元素进行比较)
root__header 现有z-index: 2，而 root__main 保持其z-index: 1，这就是两兄弟正确层叠的原因

(还要注意，两者都有position: relative，因为 z-index 不适用于 position:static的元素。)

如果我们现在查看 header 代码，我们会注意到我们可以完全从container和 overlay 层中删除z-index属性，因为overlay 层是那里唯一定位的元素。同样，main container 上不需要z-index。这样分类最大好处：在查看z-index时，只注重组件本身，而不是它的上下文。

// 删除上述所说的 z-index
body {
  margin: 0;
  font-family: Verdana;
  text-align: center;
  background-color: white;
}



/* Root styles */

.root__container {
  position: relative;
  z-index: 0;
}

.root__header {
  position: relative;
  z-index: 2;
}

.root__main {
  position: relative;
  z-index: 1;
}



/* Header styles */

.header__container {
  background-color: rgba(255, 255, 220, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  position: relative;
  height: 30vh;
  transform: translateZ(0);
  
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}

.header__overlay {
  position: absolute;
  background-color: rgba(255, 220, 255, 0.8);
  left: 10vw;
  top: 25vh;
  width: 50vw;
  height: 50vh;
  filter: drop-shadow(0 0 3px rgba(0, 0, 0, 0.3));
  
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}

.header__overlay::after {
  content: "";
  position: absolute;
  left: 50%;
  transform: translateX(-50%);
  bottom: 100%;
  width: 0;
  height: 0;
  border-top: 10px solid transparent;
  border-right: 10px solid transparent;
  border-left: 10px solid transparent;
  border-bottom: 10px solid rgba(255, 220, 255, 0.8);
}



/* Main section styles */

.main__container {
  background-color: rgba(220, 255, 255, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  height: 70vh;
  
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}

运行效果：

这种架构并非没有缺点。它以牺牲一些灵活性为代价使应用程序更具可预测性。例如，你将无法在header和main section内创建此类叠加层：

// html
<div class="header">
  Header
  <div class="header-overlay">
    Header Overlay
  </div>
</div>

<div class="main">
  Main Content
  <div class="main-overlay">
    Main Overlay
  </div>
</div>

// css
body {
  margin: 0;
  font-family: Verdana;
  text-align: center;
  background-color: white;
}

div {
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}

.header {
  background-color: rgba(255, 255, 220, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  position: relative;
  height: 30vh;
}

.header-overlay {
  position: absolute;
  z-index: 10;
  background-color: rgba(255, 220, 255, 0.8);
  left: 2vw;
  top: 25vh;
  width: 47vw;
  height: 50vh;
  filter: drop-shadow(0 0 3px rgba(0, 0, 0, 0.3));
}

.header-overlay::after {
  content: "";
  position: absolute;
  left: 50%;
  transform: translateX(-50%);
  bottom: 100%;
  width: 0;
  height: 0;
  border-top: 10px solid transparent;
  border-right: 10px solid transparent;
  border-left: 10px solid transparent;
  border-bottom: 10px solid rgba(255, 220, 255, 0.8);
}

.main {
  background-color: rgba(220, 255, 255, 0.8);
  font-size: 10vmin;
  height: 70vh;
  position: relative;
}

.main-overlay {
  position: absolute;
  z-index: 10;
  background-color: rgba(255, 255, 255, 0.8);
  left: 51vw;
  bottom: 40vh;
  width: 47vw;
  height: 50vh;
  filter: drop-shadow(0 0 3px rgba(0, 0, 0, 0.3));
}

.main-overlay::after {
  content: "";
  position: absolute;
  left: 50%;
  transform: translateX(-50%);
  top: 100%;
  width: 0;
  height: 0;
  border-top: 10px solid rgba(255, 255, 255, 0.8);
  border-right: 10px solid transparent;
  border-left: 10px solid transparent;
  border-bottom: 10px solid transparent;
}

查看示例

然而，根据我的经验，这很少是一个问题。你可以使用 main section 中的 overlay 层向下而不是向上，以使其不与header相交。或者，如果你真的需要它，你可以在正文的末尾注入叠加HTML 并给它一个大的 z-index 值（“大”是比顶层其他部分更大）。

再次说明

通过使每个组件的根成为层叠上下文，根据元素的z-index值隔离组件;
如果组件中的元素不需要除auto之外的z-index值，则不必执行此操作;
在组件的 CSS 文件中，可以以你喜欢的方式维护z索引值。它可能是连续的值，或者你可以给它们一个10的步长，或者你可以使用变量——这都取决于你的项目约定和组件的大小。最好只将z-index分配给同级元素。否则，你可能会无意中在一个组件中引入更多的层叠上下文。
调试变得容易。找到两个没有正确层叠的元素的第一个祖先组件，并根据需要更改该组件中的z-index。

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王大冶

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