CSS Houdini：一种足以颠覆想象的 API

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CSS 中其实有一项名为 Houdini 的 API，它的强大程度堪称“魔法”。不多说，先看看它能做的事就知道有多惊艳。

本文将一步步讲解这个“魔法”的基础原理和常见用法，并穿插一些示例以帮助理解。

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CSS Houdini 为什么这么特别？

在正常情况下，CSS 提供的属性集合是固定的，比如 color、background、border 等等。但是如果需要实现超出这些预设的效果，比如：

• 一个带有波浪形图案的背景
• 类似 Pinterest 风格的瀑布流布局
• 随着页面滚动会自动变换颜色的动画

这些超常规需求往往需要自己写大量 JS 或依赖第三方库。而借助 Houdini，就能直接和浏览器的渲染引擎对话，像“开后门”一样自定义更多特性。

提示：Houdini 处在持续发展中，一些浏览器支持度不完全一致。
可以在开发时使用 Babel、PostCSS 等工具做一些向下兼容，或者保留传统 CSS/JS 方案作为备用。

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Houdini 的主要功能 (APIs)

Houdini 包含一系列不同的 API，下面选几个实用的来演示。

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1. Properties and Values API

通过这个 API 可以自己注册新的 CSS 属性。例如，想要一个叫 --magic-color 的自定义属性，可以这样写：

示例：自定义颜色属性

:root {
  --magic-color: #ff5722; /* 自定义颜色 */
}

div {
  background-color: var(--magic-color, #ccc); /* 使用自定义颜色 */
}

一般情况下，如果忘记声明 --magic-color，浏览器就会用 #ccc。但利用 Houdini，还可以在 JS 层面告诉浏览器“这玩意儿是一个 <color>，默认值是 #ff5722，而且不需要继承。”

CSS.registerProperty({
  name: '--magic-color',
  syntax: '<color>',
  inherits: false,
  initialValue: '#ff5722',
});

这样就算作者漏掉了对 --magic-color 的定义，也不会导致页面出错。

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2. Paint API

Paint API 可以用 JavaScript 来绘制背景，类似 Canvas，但是在 CSS 背景层面。比如想画一个点阵背景：

示例：点阵背景

Paint Worklet (JavaScript)

class DottedBackground {
  paint(ctx, geom) {
    const { width, height } = geom;
    ctx.fillStyle = 'lightblue';
    ctx.fillRect(0, 0, width, height);

    ctx.fillStyle = 'blue';
    for (let x = 0; x < width; x += 20) {
      for (let y = 0; y < height; y += 20) {
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(x, y, 5, 0, 2 * Math.PI);
        ctx.fill();
      }
    }
  }
}
registerPaint('dotted-bg', DottedBackground);

CSS

div {
  /* 使用自定义的 paint(dotted-bg) 来绘制背景 */
  background: paint(dotted-bg);
}

这样就可以实现一个浅蓝底色，间隔 20px 布满蓝色小圆点的“波点”背景。可以根据自己的需求调整点距、颜色或形状，甚至把小圆点换成星星、小心形等图案都可以。

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3. Layout API

这个 API 可以实现一些原生 CSS 实现难度较高的布局，比如最常见的“瀑布流”(masonry) 布局，通常只能借助 JS 插件或 Hack 来做，而 Houdini 可以让布局本身成为一种原生能力。

示例：瀑布流 (Masonry) 布局

Layout Worklet (JavaScript)

class Masonry {
  *layout(children, edges, constraints) {
    const columnWidth = constraints.fixedInlineSize / 3; // 假设分3列
    let columns = [0, 0, 0];

    for (const child of children) {
      const shortestColumn = columns.indexOf(Math.min(...columns));
      const x = shortestColumn * columnWidth;
      const y = columns[shortestColumn];
      yield {
        child,
        inlineOffset: x,
        blockOffset: y,
      };
      // 每个元素高度加 10px 间距
      columns[shortestColumn] += child.fragment.blockSize + 10;
    }
  }
}
registerLayout('masonry', Masonry);

CSS

.container {
  display: layout(masonry);
}

这样就能得到 Pinterest 式的布局效果，而且不需要任何额外的第三方库或者浮动/定位等技巧。

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4. Animation Worklet

Houdini 还提供了 Animation Worklet，用来编写流畅且独立于主线程的动画，从而减少卡顿。

示例：颜色渐变动画

Animation Worklet (JavaScript)

class ColorShift {
  animate(currentTime, effect) {
    // 每2秒一个循环
    const progress = (currentTime % 2000) / 2000;
    const r = Math.round(255 * progress);
    const b = Math.round(255 * (1 - progress));
    // 将本地时间映射成颜色，让效果在红和蓝之间切换
    effect.localTime = `rgb(${r}, 0, ${b})`;
  }
}
registerAnimator('color-shift', ColorShift);

CSS

div {
  animation: color-shift 5s infinite;
}

结果就是 div 会在红色和蓝色之间平滑过渡。

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实际应用：为什么要用 Houdini？

1. 自定义背景：可以随心所欲地绘制背景图形、花纹，甚至动态效果。
2. 更灵活的布局：瀑布流、复杂网格等布局轻松实现。
3. 高级动画：那些传统 CSS 无法直接控制的属性，都可以通过 Houdini 实时计算和更新。
4. 性能：Houdini 运行在单独的线程里，比在主线程里用 JS 计算更轻量，也更丝滑。

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有哪些坑？

• 浏览器兼容性：Chrome 和 Edge 的支持度领先，Safari 目前落后一些。
• 需要考虑对不支持 Houdini 的浏览器提供后备方案（渐进增强或 polyfill）。

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结语

CSS Houdini 给前端带来了极大的灵活性和可扩展性。从自定义属性到绘制背景、实现布局和动画，Houdini 提供了开箱即用的“魔法能力”。
可以先从一些简单的示例着手，逐渐扩展到更复杂的效果，让页面兼具创造力与性能。尝试一下，就会发现以前那些“无法想象只能靠黑科技”的视觉效果，现在变得轻而易举。

附加示例

• 如果需要绘制一个能够随着鼠标移动而产生波纹的背景，可以在 Paint Worklet 中通过监听鼠标坐标实时更新波纹位置。
• 如果想要更炫的动画，可以在 Animation Worklet 中结合滚动进度，让某些元素在滚动到特定区域后才渐变或旋转，打造沉浸式体验。

想玩转前端的新奇功能，Houdini 是个值得深入研究的方向。快动手试试吧！

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