CSS变量（自定义属性）实践指南

本文翻译自：https://www.sitepoint.com/practical-guide-css-variables-custom-properties/

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Sass和Less这样的预处理器，让我们的CSS代码保持良好的结构和可维护性。像变量、混合(mixins)、循环控制等特性，增强了动态编写CSS的能力，从而减少重复代码，也加快了我们开发速度。

近年来，一些动态特性开始作为规范的一部分，出现在CSS语言中。CSS变量(CSS variables)，或者用它的官方称谓，叫作自定义属性(custom properties)，已经可用，并且有非常棒的浏览器支持，而CSS mixins也正在取得进展。

在本文，你将学会如何使用CSS变量，并把它集成到你的CSS开发流程中，让你的样式表更好维护，且减少重复。

让我们现在就开始吧！

什么是CSS变量？

如果你曾使用过某种编程语言，那么你已经很熟悉变量这个概念了。变量用于存储和更新你的程序所需要的值，以便使它运行。

例如，考虑下面的JavaScript代码

let number1 = 2;

let number2 = 3;

let total = number1 + number2;

console.log(total); // 5

number1 = 4;

total = number1 + number2;

console.log(total); // 7

nubmer1和 number2是两个变量，分别存储着数字2和3。

total同样是变量，存储着number1与number2之和。在这里它的值就是5。你可以动态地修改变量里的值，并在程序中使用它们。在上面的代码中，我把number1的值更新为4，然后再进行求和。使用相同的变量，这个时候total里存储的值就是5，而不再是7了。

使用变量的妙处在于，它可以让你在一个地方存储值，并且让你在后面能以各种理由去更新它。在程序中，你不需要为不同的值再添加额外的字符表示：任何值的更新都发生在同一个地方。正如，在你定义的变量上。

CSS在很大程度上是一种声明式的语言，而缺少动态能力。你也许会认为，让CSS拥有变量，几乎让上面的说法自相矛盾。如果前端开发仅仅是关于文字游戏，那可以这么说。幸运的是，Web的编程语言很像生活中的语言，它们会随着周围环境和实践需要而不断进化与适应。CSS也同样如此。

简单的说，变量已经成为CSS世界中激动人心的事实，并且你即将亲自看到，对于这个厉害的新技术，学习和使用起来都非常直观。

使用CSS变量有什么好处？

使用CSS变量的好处，跟在其他编程语言中使用变量的好处没什么大的区别。

规范是这样描述这一点的

使用CSS变量，给看似随机的值加上富有信息的名字，从而使得大文件更容易阅读和编辑，更少出错。因为，你只需要在自定义属性中改变一次值，所有应用了这个变量的地方都会自动跟着一起改变。W3C 规范

换句话说，通过给变量起一个对你来说在项目中有意义的名字，你能更容易的管理和维护你的代码。例如，当你为项目中的主色调设置一个变量名--primary-color，那么你后面再修改这个主色调时，只需要改动一处，而不需要在不同位置的多个CSS文件中去手动修改多次值。

CSS变量和预处理器中的变量有什么不同？

你可能已经在CSS预处理器中尝试过使用变量而带来的好处了，比如Sass和Less。

预处理器让你能设置变量，以及在函数、循环、数学计算等等地方中使用它们。这是否意味着CSS变量已经无关紧要了呢？

那可未必，主要是因为，CSS变量与预处理器中的变量其实是不同的东西。

这些不同基于一个事实：CSS变量是浏览器中直接可用的CSS属性，而预处理中的变量是用于编译成常规的CSS代码，浏览器其实对它们一无所知。

这意味着，你可以在样式表中，在内联样式中，在SVG的标签中直接更新CSS变量，甚至可以在运行时用JavaScript直接修改它。而你是无法对预处理器中的变量做上面这些操作的。CSS变量开启了一个充满可能性的新世界大门。

不是说你必须要在两者间做出选择：没有什么东西限制你，你可以同时使用CSS变量和预处理变量，并享有它们各自带来的巨大好处。

CSS变量：语法

虽然本文为了简洁，我使用了CSS变量(CSS variables)这个称呼，但官方的规范把它们称作作为级联变量的CSS自定义属性(CSS custom properties for cascading variables)。*CSS自定义属性(CSS custom property)*的部分看起来像这样：

--my-cool-background: #73a4f4;

在自定义属性前添加双横线前缀，然后像给普通CSS设值一样，给自定义属性设值。在上面的代码中，我给一个叫做--my-cool-backgroud的自定义属性设置了一个颜色值。

而 级联变量(cascading variable) 的部分，由通过val()来使用你的自定义属性组成，开起来像这样：

var(--my-cool-background);

自定义属性作用于CSS选择器中，val()可被当成一个真正的CSS属性一样使用。

:root {

    --my-cool-background: #73a4f4;

}

/* CSS文件的其他部分 */

#foo {

    background-color: var(--my-cool-background);

}

上面的代码片段把--my-cool-background这个自定义属性的作用域定义在:root这个伪类中，这让该自定义属性能被全局访问到（即在<html>标签内部的任何地方）。然后，使用val()函数把ID为foo的容器的background-color设置为自定义属性的值，这时该容器就有了浅蓝的背景色。

这还没完。你可以用同样的浅蓝色，给多个HTML标签的多种可以设置颜色值的地方设值，比如设置它们的color和border-color。方法很简单，就是通过var(--my-cool-background)拿到自定义属性的值，然后给合适的CSS属性设置上去。（当然，在事情变得复杂之前，我建议思考一下你的CSS变量命名规范）：

p {

    color: var(--my-cool-background);

}

示例1代码，可点击查看。

你还可以从通过利用CSS变量获得另一个CSS变量的值。例如：

--top-color: orange;

--bottom-color: yellow;

--my-gradient: linear-gradient(var(--top-color), var(--bottom-color));

上面的代码创建了一个--my-gradient变量，是一个渐变样式，它的值被设为--top-color的值和--bottom-color的值组合的结果。现在，你可以在任何时候修改你的渐变样式，仅仅是修改变量的值就可以了，而不再需要在样式表里满文件地去找用到这个渐变样式地方。

示例2代码。

最后，你可以在CSS变量中加入一个或多个备用值(fallback value/s)，例如：

var(--main-color, #333);

上面的代码中，#333是一个备用值。当自定义属性值无效或未指定(unset)时，如果这时也没有指定备用值，那么被继承的(inherited)属性值将会被使用。

CSS变量是区分大小写的

与普通CSS属性不同，CSS变量是区分大小写的。

例如，var(--foo)和var(--FOO)是在求两个不同的自定义属性值，分别是--foo和--FOO的。

CSS变量受级联关系影响

和普通CSS属性一样，CSS变量是可继承的。例如，我们定义了一个属性，值为blue：　　

:root {

    --main-color: blue;

}

当你给任意在<html>标签里的元素指定--main-color变量时，它们都会继承到blue这个值。

当你在另一个元素里，为改自定义属性设置了一个新值时，那么所有该元素的子元素都会继承那个新值。例如：　　

:root {

    --main-color: blue;

}

.alert {

    --main-color: red;

}

p {

    color: var(--main-color);

}

<--! HTML -->

<html>

  <head>

    <!-- head code here -->

  </head>

  <body>

    <div>

      <p>blue 的段落</p>

      <div class="alert">

        <p>red 的段落</p>

      </div>

    </div>

  </body>

</html>

在上面的标签中，第一个p段落会继承到全局的--main-color值，它是蓝色。

在div标签中拥有.alert类的段落会是红色，因为它的值继承自局部作用域里的--main-color。

示例3代码

知道目前这些规则差不多够了。让我们开始写代码吧！

如何在SVG中使用CSS变量

CSS变量和SVG配合得很好。你可以使用CSS变量去修改SVG中的样式，以及和呈现相关的属性。

举个例子，假设你想让你的SVG图标能跟随其所在父容器而拥有不同的颜色。你可以把CSS变量的作用域限定在父容器中，然后给变量设置想要的颜色，那么里面的图标就会继承父容器的颜色值。下面是相关代码：

/* inline SVG symbol for the icon */

<svg>

  <symbol id="close-icon" viewbox="0 0 200 200">

    <circle cx="96" cy="96" r="88" fill="none" stroke="var(--icon-color)" stroke-width="15" />

    <text x="100" y="160" fill="var(--icon-color)" text-anchor="middle" style="font-size:250px;">x</text>

  </symbol>

</svg>

/* first instance of the icon */

<svg>

  <use xlink:href="#close-icon" />

</svg>

上面的代码使用了<symbol>标签，它让你创建一SVG图形的不可见的版本。然后再使用<use>标签生成一个可见的副本。这种方法可以让你根据自己的喜好创建任意多个自定义的图标，也就是通过它的ID(#close-icon)指向那个<symbol>。这比一遍又一遍地写重复的代码创建图形更加简便。如果你想提高这方便的技术，Massimo Cassandro在他的Build Your Own SVG Icons中提供了一个快速教程。

注意到SVG symbol中，circle元素里的stroke属性和text元素里的fill属性：它们都使用了CSS变量，这里是--icon-color。它被定义在:rootCSS文件的选择器中，像这样：　　

:root {

    --icon-color: black;

}

这是当前图标看起来的样子：

这时，如果你把同样的SVG图标放在不同的父容器中，并且在父容器上，给你的CSS变量设置各自的局部值，那么你就会得到不同颜色的图标，并且不用给你的样式表添加多余的规则。这很酷！

为了展示这一点，我们把同样的图标放在一个有.success类的div里：

<!-- html -->

<div class="success">

    <svg>

        <use xlink:href="#close-icon" />

    </svg>

</div>

现在，让--icon-color变量局部化，即把它放在.success中，并设置一个green值。我们来看看发生的变化：

/* css */

.success {

    --icon-color: green;

}

这个图标的颜色就变成了绿色：　　

来看看一个完整的示例吧: 示例4代码。

如何在`@keyframes`中使用CSS变量

CSS变量可以在CSS动画中使用，即可用于常规HTML元素，也可以用于内联的SVG。只需要记得，你得知道让什么元素动，把它视为目标元素，然后创建对该目标元素的选择器，在选择器的作用范围中定义你的CSS变量，然后，使用val()获取这些变量，把它们设置到@keyframes代码块中。

例如，让SVG中.bubble类里面的<ellipse>元素动起来，你的CSS可能会看起来像这样：

.bubble {

  --direction-y: 30px;

  --transparency: 0;

  animation: bubbling 3s forwards infinite;

}

@keyframes bubbling {

  0% {

    transform: translatey(var(--direction-y));

    opacity: var(--transparency);

  }

  40% {

    opacity: calc(var(--transparency) + 0.2);

  }

  70% {

    opacity: calc(var(--transparency) + 0.1);

  }

  100% {

    opacity: var(--transparency);

  }

}

注意到这是如何借助CSS的calc()，并用var()函数进行计算的。它们增强了你代码的灵活性。

这个例子简洁的地方在于，利用CSS属性，你可以简单的修改相应选择器里变量值而调整动画，而不需要挨个去查找@keyframes里的属性了。

这里有个完整的例子供你体验：示例5代码。　　

如何通过JavaScript操作CSS变量

另一个超级酷的事情就是，你可以直接通过JavaScript代码访问CSS变量。

假设在你的CSS文件中，有一个叫做--left-pos的变量，作用在.sidebar选择器中，值为100px：

.sidebar {

    --left-pos: 100px;

}

那么，通过JavaScript获取--left-pos值，会像下面这样：

// 缓存你即将操纵的元素

const sidebarElement = document.querySelector('.sidebar');

// 缓存sidebarElement的样式于cssStyles中

const cssStyles = getComputedStyle(sidebarElement);

// 获取 --left-pos CSS变量的值

const cssVal = String(cssStyles.getPropertyValue('--left-pos')).trim();

// 将CSS 变量的值打印到控制台: 100px

console.log(cssVal);

如果想通过JavaScript设置CSS变量的值，你可以像这样：

sidebarElement.style.setProperty('--left-pos', '200px');

上面的代码将sidebar元素中--left-pos变量的值设置为200px。

请看看CodePen中的如下示例，你可以交互式地点击侧边栏，修改blend mode属性和背景色。这些实现只用到了CSS变量和JavaScript。

示例6代码。

CSS变量的浏览器支持

除了IE11（它不支持CSS变量），所有主流浏览器都对CSS变量有全面地支持。

对于不支持CSS变量的浏览器，一个变通的方案是使用具有虚拟查询条件(dummy conditional query)的@supports代码块:

section {

    color: gray;

}

@supports(--css: variables) {

    section {

        --my-color: blue;

        color: var(--my-color, 'blue');

    }

}

考虑到@supports在IE/Edge里也起作用，上面的方法是可行的。如果你在val()函数中使用了备用值，那么你的代码将更加可靠，它能在兼容性不好的浏览器中实现优雅降级。

对于上面的代码，在Chrome和其他支持CSS变量的浏览器中，<section>标签里的文本将是蓝色：

在IE11中，由于它不支持CSS变量，页面将显示灰色文本:

可以查看在线的示例7代码。

此方法的一个缺点是，如果你大量使用CSS变量，而那些不支持CSS变量的浏览器在你的项目中有很高的适配优先级，那么相应的代码会变得很复杂，对于维护来说，甚至是噩梦。

在这种情况下，你可以选择使用带有cssnext的PostCSS，它能让你在CSS代码中使用最新的特性，并且让原本不支持这些属性的浏览器，也能运行这些代码（有点像JavaScript转换器做的事情）。

备注：这里可下载本文所有示列代码。