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Web布局：display属性

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发布于 大漠

经过CSS盒模型和视觉格式化模型两个章节中的学习，我们有了一个清晰的概念。即在CSS中插何一个元素都是一个盒子，甚至是文本节点也是一个盒子（匿名盒子）；都有自己的视觉格式化（不同的盒子）。而其中CSS的display属性又可以显式的修改每个盒子的视觉格式化模型，比如说从行内级盒子变成块级盒子。那在这一章节中，我们就来一起探讨CSS的display属性，该属性也是学习CSS不可或缺的属性之一。

display的基本介绍

CSS的display属性在W3C规范中是一个独立的模块，即**CSS Display Module Level 3**。该模块描述如何从文档树（DOM树）生成CSS树（CSSOM树），并定义了如何使用display属性来控制CSSOM。比如我们一个类似下面这样的一个HTML文档：

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
        <link href="style.css" rel="stylesheet">
        <title>Critical Path</title>
    </head>
    <body>
        <p>Hello <span>web performance</span> students!</p>
        <div><img src="awesome-photo.jpg"></div>
    </body>
</html>

该文档结构很简单，只包含了一些文本和一幅图片。如果你了解如何的渲染原理的话，能了解得到，浏览器大概是像下面这样处理该HTML页面：

忽略其他部分，此处只关注DOM构建这部分。

由于HTML标记定义了不同标记（标记指的是HTML的元素标签）之间的关系（一些标记包含在其他标记内），创建的对象链接在一个树数据结构内，此结构也会捕获原始标记中定义的父子关系，比如<html>对象是<body>对象的父元素，<body>是<p>对象的父元素，依此类推：

整个流程的最终输出是我们这个简单页面的文档对象模型 (DOM)，浏览器对页面进行的所有进一步处理都会用到它。

在该示例中，我们使用<link>标签引入了一个style.css样式文件，该文件中的样式代码假设如下：

body { 
    font-size: 16px 
}
p { 
    font-weight: bold 
}
span { 
    color: red 
}
p span { 
    display: none 
}
img { 
    float: right 
}

与处理 HTML 时一样，我们需要将收到的 CSS 规则转换成某种浏览器能够理解和处理的东西。因此，我们会重复 HTML 过程，不过是为 CSS 而不是 HTML：

CSS 字节转换成字符，接着转换成令牌和节点，最后链接到一个称为“CSS 对象模型”(CSSOM) 的树结构内：

浏览器会将DOM树和CSSOM树合并成一个渲染树（Render Tree）：

有了渲染树，我们就可以进入“布局”阶段。

在CSS中，对于每个元素，CSS会根据元素的display属性生成零个或多个框（盒子）。通常，元素生成一个单独的框（盒子），即主体框，表示的是元素自己，并会在框树中包含其内容。然而，一些display的值（比如display: list-item）会生成多个框（一个主体框和一个Marker标记框）；有些值（比如display: none或display:contents）会导到元素或其后代元素不会生成任何框。简单地说，元素的框类型是由display的属性值来决定。比如大家最常为熟悉的display:block会让元素生成一个块级框，display:inline会让元素生成一个行内级框。

有关于框（或者盒子）的介绍，可以阅读视觉格式化模型一章。

如果用一句话来描述的话，那就是CSS的display属性可以用来改变元素的视觉格式化模型，即改变框的类型。

display的基本属性

display属性定义了一直元素的显示类型（视觉格式化模型）。默认情况之下，浏览器都会对元素设置一个display的值，比如上面示例中的<p>元素：

而在CSS中，我们可以显式的设置display的值来改变元素的框模型。CSS的display常见的属性主要分为：

  • <display-outside>：其值主要有blcok、inline和run-in
  • <display-inside>：其值主要有flow、flow-root、table、flex、grid和ruby
  • <display-listitem>：其值主要有<display-outside>、flow、flow-root和list-item
  • <display-internal> ：其值主要有table-row-group、table-header-group、table-footer-group、table-row、table-cell、table-column-group、table-column、table-caption、rub-base、ruby-text、ruby-base-container和ruby-text-container
  • <display-box>：其值主要有contents和none
  • <display-legacy>：其值主要有inline-block、inline-table、inline-flex和inline-grid

而在布局中，display最常见的属性值有block、inline、inline-block、table和none。另外还有几个布局方面的新宠，那就是flex、inline-flex、grid和inline-grid。

display: inline

该元素生成一个或多个行内框。行内级元素所占具的空间就是他的标签所定义的大小（由元素内容来决定）：

display: block

该元素生成块级框。除特殊声明外，所有的块级元素开始于新的一行，延展到其容器的宽度：

display: inline-block

该元素生成一个块级别框，但是整个框的行为就像是一个内联级元素：

inline、block和inline-block的差异性用下图来描述：

display:list-item

元素被渲染为列表项渲染的方式，确切地说就像是一个块级元素，但是会生成一个可以被list-style属性修改样式的标记框（即Marker标记框）。在众多HTML元素中，只有li元素可以具有list-style的默认值。

对于非li元素，可以显式的设置display: list-item来生成。使用list-item时会产生两个框模式，一个是块框，另一个是Marker标记框：

有关于Marker标记，在CSS中有一个独立的::marker伪元素可以使用，更详细的介绍可以阅读《聊聊CSS的::marker》一文。

基于表格的布局

在display属性的值中有一个<display-internal>，它主要让我们可以使用display相关的值来让元素的表现行为类似于HTML的<table>。

虽然我们大多数的人都不再使用基于表格的布局，但display中<display-internal>在一定的情况下还是十分有用的。<display-internal>具体的值如下表所示：

display属性值 和HTML表格中对应的元素名称 备注
table 对应HTML元素中的<table> 定义了一个块级框
table-header-group 对应HTML元素中的<thead>  
table-row 对应HTML元素中的<tr>  
table-cell 对应HTML元素中的<td>  
table-row-group 对应HTML元素中的<tbody>  
table-footer-group 对应HTML元素中的<tfoot>  
table-column-group 对应HTML元素中的<colgroup>  
table-column 对应HTML元素中的<col>  
table-caption 对应HTML元素中的<caption>  
inline-table   唯一没有直接映射到HTML元素的值，定义了一个内联块，但不是块级元素

display: none

将元素与其子元素从普通文档流中移除。这时文档的渲染就像元素从来没有存在过一样，也就是说它所占据的空间被折叠了。元素的内容也会被屏幕阅读器所忽略。

而且显式设置了display:none不会产生任何框，而且其后代元素也不会产生任何框。

display: flex / inline-flex

元素上声明display的值为flex或inline-flex时，该元素就会生成一个Flex容器，同时它的子元素就会变成Flex项目。

display: grid / inline-grid

元素上声明display的值为flex或inline-grid时，该元素就会生成一个Grid容器，同时它的子元素就会变成Grid项目。

display: contents

display取值为contents时能把一个元素从盒子框树（Box Tree）中移去，但内容会继续保留：

元素本身不产生任何边界框，而元素的子元素与伪元素仍然生成边界框，元素文字照常显示。为了同时照顾边界框与布局，处理这个元素时，要想象这个元素不在元素树型结构里，而只有内容留下。这包括元素在元文档中的子元素与伪元素，比如::before和::after这两个伪元素，如平常一样，前者仍然在元素子元素之前生成，后者在之后生成。

display: contents样式规则使div元素不产生任何边界框，因此元素的背景、边框和填充部分都不会渲染。然而，继承的属性如颜色(color)和字体(font)却能照常影响到span这个子元素。

display:flow-root

使用display: flow-root可以显式地创建一个BFC。该值在块上创建BFC，而不是内联元素。

display给文档流带来的变化

浏览器解析任何一个文档时，默认情况之下会按下图方式来渲染文档流：

如果我们使用CSS的display可以将任何一个文档流做出改变，如下图所示：

有点CSS基础的同学都知道，使用display可以改变元素视觉格式化模型，对文档流会有一定的改变。而且更为熟悉的只是一些常用的属性值的使用，但CSS的display还是有很大的变化。接下来我们来看看给文档流带来的变化。

前面提到过，display属性定义了一个元素的显示类型，它由元素生成框的两个基本特性组成：

  • 内部显示类型，它定义（如果它是一个不可替换的元素）它生成的格式化上下文的类型，指定其后代框的布局方式
  • 外部显示类型，它指示主体框本身如何参与流布局

对于block和inline元素（或者说设置了display为这两个值的元素）理解不难，但是如果元素显式设置了display: grid，它将会发生什么呢？

在布局中对某个元素显式设置了display: grid，就该元素而言，它的行为类似于块级元素（display: block）。元素将展开并在内联维中占用尽可能多的空间，它将从新行开始。它的行为就像块元素一样，与布局的其他部分一起工作。

事实上，在display规范（Level 3）中，该属性的值定义为两个关键字。这些关键字定义了display的外部值，它将是inline或block的，因此定义元素在布局中与其他元素一起的行为。它们还定义了元素内部值（该元素的直接子元素的行为方式）。

这意味着，当你使用display: grid时，实际上是使用了displah: block grid。意思是说，布局需要的是一块级网格容器。也就是说该元素具有块元素的属性，即可以给元素设置width、height、padding和margin，而且元素自身也会自动拉伸来填充容器。同时该元素的子元素已被赋予了grid的内部值，因此子元素就成了大家所说的网格项目。

这种思考方式能更好的帮助我们解释Web中的各种布局方法。比如你设置了display: inline flex，意思是需要一个内联元素框，而其子元素是Flex项目。

用张图来描述，更易理解一些：

更详细的介绍可以回过头看CSS盒模型中的块轴和内联轴一节。

注意，在布局中，内联轴和块联轴和书写模式有着紧密的关系，如下图所示：

因此也会直接影响布局的效果。

有关于这部分更详细的介绍，会在以后的章节中详细介绍。

到目前为止，大家习惯性的只是给display显式的设置一个值，在不久的半来可能更习惯性的设置两个值。特别是在布局的时候，显式的设置两个值，更有易于大家理解布局的方式：

单个值 两个值 描述
block block flow 正常流内的块级盒子
inline inline flow 正常流内的内联级盒子
inline-block inline flow-root 定义一个BFC的内联级盒子
list-item block flow list-item 正常文档流和带有附加标记的块级盒子
flow-root block flow-root 定义一个BFC的块级盒子
flex block flex 带有内部伸缩布局的块级盒子
inline-flex inline flex 带有内部伸缩布局的内联级盒子
grid block grid 带有内部网格布局的块级盒子
inline-grid inline grid 带有内部网格布局的内联级盒子
table block table 带有内部表格布局的块级盒子
inline-table inline table 带有内部表格布局的内联级盒子
none   从盒子树中移除，包括其所有后代元素
contents   元素替换为框树中的内容

有了上表之后，如果要在display中使用双值就很清晰了。就算回到单值的世界中，也能帮助我们理解。比如说，display: block相当于display: block flow-root，定义了一个BFC的块级盒子。

简单的归纳一下，在CSS中布局时，根据它与布局中所有其他框之间的关系来定义这个框的行为，同时还定义了该框的子元素的行为。

display给视觉格式化模型带来的变化

在介绍盒模型和视觉格式化模型的时候提到过，在CSS中任何东西都会生成框（盒子）。而其中display的每个值都将会改变元素的格式化模型。比如说，你显式的给一个块级元素div设置了display的值为inline，那么该元素在视觉上就会按一个行内级盒子渲染；同样的，如果将一个span元素显式的设置display的值为block，那么该元素在视觉上就会按一个块级盒子渲染。

前面花了不少的篇幅介绍display属性的值，但在display中有两个值none和contents对盒子的格式化处理有着不同的处理方式。比如说，在某个元素有中有一些子元素，在布局中你希望它不生成任何盒子（特别是在Flexbox和Grid布局中），比如下图这样：

事实上，在CSS中display的none和contents分别可以帮助我们：

  • 使用display: none可以防止元素自身和其所有后代元素生成框
  • 使用display:contents可以防止元素自身生成框，但其后代元素仍然会生成框

也就是说，当你在布局中不希望一个元素甚至其后代元素不出现在布局中时，就可以通过在该元素中显式的设置display: none。在这个时候元素框会从盒子树（Box Tree）中移除，其行为就好像元素根本不存在一样。因此，如果要隐藏该元素时，这个设置非常有用。

使用display: none它会向所有用户隐藏该元素，包括屏幕阅读器。如此一来，对于网站可访问性方面就不太友好了，特别是给有障碍的用户使用的时候。不过，在CSS中，如果仅仅是隐藏一个元素的话，有很多技术方案，不到万不得已，不建议直接就使用display: none来隐藏元素。

使用display: none可以将元素和其后代元素都被隐藏。但有的时候有些场景略有不同，比如说，想让元素自身从盒子树中移除，但其后代元素并不希望从框树中移除，那么就可以使用display: contents。来看一个示例：

<!-- HTML -->
<div class="box">
    <div>div 1</div>
    <div>div 2</div>
    <div>div 3</div>
    <ul>
        <li>li 1</li>
        <li>li 2</li>
        <li>li 3</li>
    </ul>
    <div>div 4</div>
</div>

<div class="box contents">
    <div>div 1</div>
    <div>div 2</div>
    <div>div 3</div>
    <ul>
        <li>li 1</li>
        <li>li 2</li>
        <li>li 3</li>
    </ul>
    <div>div 4</div>
</div>

// CSS

.box {
    display: flex;
    
    div {
        min-width: 100px;
        min-height: 100px;
        background: #f36;
    }
    
    li {
        min-width: 100px;
        min-height: 100px;
        background: orange;
    }
}

.contents ul {
    display: contents;
}

你将看到的效果如下：

从上图中我们可以看出来，未显式设置display: contents的ul元素会将整个元素当作Flex项目，而li元素依旧是list-item，不是Flex项目；而设置了display: contents的ul，ul自身会从盒子树中移除，li会变成Flex项目。也就是说，在某些场景之下，只希望将元素自身移除盒子树，但又希望影响该元素的后代元素时，显式的在该元素上设置display:contents就非常的有用。

有好处就会有坏处，如果在元素上显式的使用了display: contents时会删除该元素上的margin和padding。这是因为，display:contents会把元素从盒子树中移除，那么有关于盒子相关的属性就和该元素没有任何的关系了。这也可能会导致另一个假设，你会认为使用display:contents是快速删除元素上的padding和margin的好方法。

另一个不足之处，设置了display: contents的元素，对Web页面的可访问性也会有一定的影响。不过有关于可访问性相关的讨论已经超出了该文的范围，如果有机会，再找机会和大家一起探讨。

小结

在这一章节中，主要简单的了解了CSS中display有哪些属性值以及它在Web布局中的意义。在元素上显式的设置display的值，可以很轻易的重置元素视觉格式化模型，也可以很好的创建不同的格式化上下文，比如大家熟悉的BFC、IFC，也有大家不太熟悉的FFC、GFC和TFC等。另外，CSS的display的新属性或新的用法将给布局带更多的变化，也能更轻易的帮助大家理解布局。特别是在display属性中使用两个关键字时，可以清晰的了解在元素在布局中的作用。

这里介绍的只是CSS中display有关于属性的简单介绍，算是科普吧。因为display的每个值在其他规范中都有涉及到，比如说，在Flexbox布局时有介绍到使用display: flex或inline-flex会生成Flex容器，其子项目会生成Flex项目。那么在后续具体介绍到不同的布局时，也会继续聊到display相关的知识。