CSS定位机制之一:普通流

内容比较长,就分为了3篇,这是第一篇。下面是整个列表:

  • CSS定位机制之一:普通流
  • CSS定位机制之二:浮动(已坑)
  • CSS定位机制之三:绝对定位(已坑)

虽然以前也时不时会翻阅CSS2.1的文档,不过这么认真的逐字逐句地看,却还是第一次。也许正像画漫画一样,和技术以及时间都没多大关系,缺少的可能只是一种心境。

由于没有搜到任何自己认为完整的关于文档流、浮动和绝对定位的中文文章,于是鼓起勇气决定自己来写篇。为此啃掉了CSS2.1里的 8 Box model 以及 9 Visual formatting model 。实话说,还真是看得有点头大,呵呵~

文档流,其实标准里根本就没有这个词。如果把文档流直译为英文就是 document flow ,但标准里只有另一个词,叫做普通流( normal flow ),或者称为常规流。但似乎大家更习惯文档流的称呼,因为很多中文翻译的书就是这么来的。比如《CSS Mastery》,英文原书中至始至终都只有普通流 normal flow 这一词,从来没出现过文档流 document flow 。但是中文译本 “普通流” 和 “文档流” 却是交替出现的。也正是这点,造成了现在网络上这两词的严重混淆。

什么是普通流?简单说就是元素按照其在 HTML 中的位置顺序决定排布的过程。并且这种过程遵循标准的描述。

为了从不同角度说明,我采集了一些可能冗长、具体或者晦涩的其他人给出的定义:

  • 将窗体自上而下分成一行行,并在每行中按从左至右的顺序排放元素,即为文档流。
  • Jennifer.Kyrnin@About.com: 普通流是元素在多数情况下呈现在 web 页面上的方式。所有 HTML 都在块框( block boxes,块级元素 )或者行内框( inline boxes,行内元素 )中。
  • Rainbo Design: 当浏览器开始渲染 HTML 文档,它从窗口的顶端开始,经过整个文档内容的过程中,分配元素需要的空间。除非文档的尺寸被 CSS 特别的限定,否则浏览器垂直扩展文档来容纳全部的内容。每个新的块级元素渲染为新行。行内元素则按照顺序被水平渲染直到当前行遇到了边界,然后换到下一行垂直渲染。这个过程被成为普通文档流。

可见,把流( flow )理解为流程,完全说的通。普通流即是通常情况下的元素排布和定位流程。但其实在CSS2.1RC里,普通流的本质是三种定位机制( Positioning schemes )之一,被定义为:

Normal flow. In CSS 2.1, normal flow includes block formatting of block boxes, inline formatting of inline boxes, relative positioning of block or inline boxes, and positioning of run-in boxes.

这个过程包括了块格式化( block formatting ),行内格式化( inline formatting ),相对定位( relative positioning ),以及 run-in boxes的定位。似乎和上面那些迥然不同,但是把这些分解开来,仍然是一致的。

另外,9.4 Normal flow下还有一段:

Boxes in the normal flow belong to a formatting context, which may be block or inline, but not both simultaneously. Block boxes participate in a block formatting context. Inline boxes participate in an inline formatting context.

这是段描述,不是定义。在普通流中的 Box(框) 属于一种 formatting context(格式化上下文) ,类型可以是 block ,或者是 inline ,但不能同时属于这两者。并且, Block boxes(块框) 在 block formatting context(块格式化上下文) 里格式化, Inline boxes(块内框) 则在 inline formatting context(行内格式化上下文) 里格式化。

我们知道,任何被渲染的元素都属于一个 box ,并且不是 block ,就是 inline 。即使是未被任何元素包裹的文本,根据不同的情况,也会属于匿名的 block boxes 或者 inline boxes。所以上面的描述,即是把所有的元素划分到对应的 formatting context 里。

组合上面的定义,并且姑且先把 formatting context 看做是一种范围限定,那么具体讲,普通流就是这样的过程:

  1. 在对应的 block formatting context 中,块级元素按照其在HTML中的顺序,在其容器框里从左上角开始,从上到下垂直地依次分配空间、堆砌( stack ),并独占一行,边界紧贴父容器。两相邻元素间的距离由 margin 属性决定,在同一个 block formatting context 中的垂直边界将被重叠( collapse )。并且,除非创建一个新的 block formatting context ,否则块级元素的宽度不受浮动元素的影响(这就是浮动元素能盖在块级元素上面的原因)。
  2. 在对应的 inline formatting context 中,行内元素从容器的顶端开始,一个接一个地水平排布。水平填充、边框和边距对行内元素有效。但垂直的填充、边框和空白边不影响其高度。一个水平行中的所有 inline box 组成了名为 line box 的矩形区域。 line box 的高度始终容下所有的 inline box ,并只与行高有关。 line box 的宽度受到父容器和浮动元素存在的影响(这就是文本环绕浮动元素)。如果 line box 的宽度小于容器, line box 的水平排布就取决于 text-align 。如果 line box 的宽度大于容器,则截断 line box 并换行在新的 line box 中重新排布元素(截断处不应用 padding 和 margin 值)。如果 line box 无法截断,如单词过长或者指定不换行,则会溢出容器。
  3. 对这些 block box 和 inline box 进行相对定位,即相对于已排布的位置进行偏移。元素在其中保留原来所占用的空间。

说了一堆东西,其实就只是在说如何排布元素而已。那些都非常容易理解,除了一个概念—— formatting context 。

什么是 formatting context ? context 总是解释为上下文环境,那么格式化上下文就应该是指格式化时的前后关系。然而对此,标准里没有更多的定义和解释。

虽然 mozilla developer center 上没有关于 inline formatting context 的资料,但是却有关于 block formatting context 的描述:一个 block formatting context 是web页面可视化CSS渲染的一个部分,是一块 block boxes 排布以及 float 元素相互作用的区域。

用自己的话简言之,那是一个作用范围。可以把它理解成是一个独立的容器,并且这个容器的里box的布局,与这个容器外的毫不相干。

下面的这些情况,都会创建一个新的 block formatting context:

  • 根元素
  • 浮动或绝对定位的元素
  • display 值为 inline-blocks , table-cell 或 table-caption
  • overflow 值为非 visible

虽然标准里没有提到根元素会创建新的 block formatting context ,但是mozilla提到了,并且这也解释了初始的一个上下文环境的建立。

这里有个建立( establishes )的概念,这个概念和建立容器块( containing block )的概念类似。比如,A是B父元素,当B被渲染时其位置和大小会参照一个容器块,这个容器块是由其父元素A建立的。是的,有点简单问题复杂化。虽然实质上父元素就是子元素的容器,但是过程中间却有个建立( establishes )的概念。并且这个创建的概念被应用于其他作用范围,包括 block formatting context 。

想想我们平常在做的事情。当一个父元素因为子元素浮动而导致高度为0的时候,也许我们会习惯的加上这样的规则:overflow:hidden;zoom:1;

overflow:hidden 不正是创建了一个新的 block formatting context 吗?那么 zoom:1 是怎么回事?这不得不提到 IE 私有的 hasLayout ,一个和 block formatting context 行为相仿的IE特产。对于 hasLayout ,本文不做讨论。可以阅读那篇有名的 On having layout中文版old9 翻译过,但是链接似乎暂时挂掉了,所以可以看看蓝色理想上转载的版本

这就是为什么浮动元素总是容纳浮动元素的原因——浮动元素创建了新的 block formatting context,其内部的布局不在和外部有关。比如内部的浮动清除不会再影响到外部,并且内部的浮动对于外部而言也是不可见的。这也是为什么《精通CSS》会说 “应用值为 hidden 或 auto 的 overflow 属性会自动地清理任何浮动元素” 的原因。同时,这也是为什么有的时候必须用清除浮动而不是设置overflow来使父容器容纳浮动元素,因为 “设置框的overflow属性会影响它的表现”。

举个实际当中的常见例子,比如垂直边距叠加问题

<html>  
    <head></head>
    <body>
        <div id="A" style="background:gray;margin-top:20px;">
            <div id="B" style="margin-top:10px;">
                我有10px m-t
            </div>
        </div>
    </body>
</html>  

如果在现代的浏览器里运行,那么 B 的10px上边距将会和父元素 A 的20px上边距重叠起来,从而看起来就好像 B 没有上边距一样。就像前面说的那样,同一个 block formatting context 中的垂直边界将被重叠。那么不同 block formatting context 呢?

这种情况,如果不想加边框(border:1px solid transparent; )解决的话,那么就需要 A 建立一个新的 block formatting context 将 B 包裹起来,那么 A 的上边距和 B 的上边距就毫不相干了。可以用浮动,也可以加 overflow ,这要看具体情况。

<html>  
    <head></head>
    <body>
        <div id="A" style="background:gray;margin-top:20px;overflow:auto;">
            <div id="B" style="margin-top:10px;">
                我有10px m-t
            </div>
        </div>
    </body>
</html>  

因为一位朋友对上面的代码提了个问题,可能是我说的不够清楚的缘故,所以今天(2011/01/08)我补上一张图:

block formatting context

再一个例子,回头看下上面过程里这样的一句:除非创建一个新的 block formatting context ,否则块级元素的布局不受浮动元素的影响。这是造成元素重叠的原因。比如下面的代码:

<html>  
    <head></head>
    <body>
        <div id="A" style="background:gray;overflow:auto;">
            <div id="B" style="background:green;margin:10px 10px 0 0;float:right;">
                浮动元素m_10_10_0_0
            </div>
            <div id="C" style="background:red;">
                普通流块
            </div>
        </div>
    </body>
</html>  

普通流块 C 在容器 A 里排布的时候,并不受浮动元素的影响,甚至当浮动元素 B 不存在。但是如果 C 创建了新的 block formatting context ,那么,普通流块c就会像 line box 一样受到浮动元素存在的影响而缩小。

<html>  
    <head></head>
    <body>
        <div id="A" style="background:gray;overflow:auto;">
            <div id="B" style="background:green;margin:10px 10px 0 0;float:right;">
                浮动元素m_10_10_0_0
            </div>
            <div id="C" style="background:red;overflow:auto;">
                普通流块
            </div>
        </div>
    </body>
</html>  

关于浮动和 block formatting context ,brunildo.org 上有一份不错的参考

说了这么多了,其实概念仍然可以很简单。普通流仅仅只是一种定位的机制。而flow本身在标准里也可以作为一个动词,就如同按顺序一个个的拿出HTML元素然后放到页面上一般。只是要注意一下 formatting context 的概念,特别是 block formatting context ,因为其影响更大(包括边距重叠、浮动清除、元素重叠等)。

关于更多 block formatting context 以及例子,可以参看 CSS 101: Block Formatting Contexts 或者 Control Block Formatting Context

写到这里也就差不多了,有空的时候补几张图出来,所谓一图胜千言。由于技术所限,如文中有不当之处,请留言给我,非常感谢。 下次空段时间出来就要写浮动那货了: )

Update 2012-11-04:一晃两年多时间过去了,我居然还没写整章浮动,这是有多懒啊~这篇文章在网上的传播已经非常广泛,不过作为出处,这里只受到了google的照顾。百度搜索“普通流”一词确实就是自己写的东西,不过出现的是各种无节操转载,原作者已经彻底消失了...直到最近有网友问起一个问题,我才想起多年以前居然还写了这么篇文章,吐槽了一下《精通CSS》的翻译。时间,当真过得飞快啊,呵呵。


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