آشکارسازی قدرت CSS Houdini: ویژگی‌های سفارشی و Worklet‌ها برای استایل‌دهی پویا

دنیای توسعه وب دائماً در حال تحول است و به همراه آن، امکانات برای ایجاد رابط‌های کاربری خیره‌کننده و با کارایی بالا نیز افزایش می‌یابد. CSS Houdini مجموعه‌ای از APIهای سطح پایین است که بخش‌هایی از موتور رندر CSS را در معرض دید قرار می‌دهد و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا CSS را به روش‌هایی که قبلاً غیرممکن بود، گسترش دهند. این امر دریچه‌ای به سوی سفارشی‌سازی باورنکردنی و افزایش عملکرد باز می‌کند.

CSS Houdini چیست؟

CSS Houdini یک ویژگی واحد نیست؛ بلکه مجموعه‌ای از APIها است که به توسعه‌دهندگان دسترسی مستقیم به موتور رندر CSS را می‌دهد. این بدان معناست که شما می‌توانید کدی بنویسید که به فرآیند استایل‌دهی و چیدمان مرورگر متصل شود و افکت‌ها، انیمیشن‌ها و حتی مدل‌های چیدمان کاملاً جدیدی ایجاد کند. Houdini به شما اجازه می‌دهد تا خودِ CSS را گسترش دهید و آن را به یک تغییردهنده بازی برای توسعه front-end تبدیل می‌کند.

به آن به عنوان دادن کلیدهای کارکرد داخلی CSS فکر کنید، که به شما امکان می‌دهد بر روی پایه‌های آن بنا کنید و راه‌حل‌های استایل‌دهی واقعاً منحصر به فرد و با کارایی بالا ایجاد کنید.

APIهای کلیدی Houdini

چندین API کلیدی پروژه Houdini را تشکیل می‌دهند که هر کدام جنبه‌های مختلفی از رندر CSS را هدف قرار می‌دهند. بیایید برخی از مهم‌ترین آن‌ها را بررسی کنیم:

• مدل شیء تایپ‌شده CSS (Typed OM): روشی کارآمدتر و امن‌تر از نظر نوع (type-safe) برای دستکاری مقادیر CSS در جاوا اسکریپت فراهم می‌کند، که نیاز به تجزیه رشته‌ها (string parsing) را کاهش داده و عملکرد را بهبود می‌بخشد.
• Paint API: به شما امکان می‌دهد توابع paint سفارشی تعریف کنید که می‌توانند در ویژگی‌های CSS مانند background-image، border-image و mask-image استفاده شوند. این امر امکانات بی‌پایانی را برای افکت‌های بصری سفارشی باز می‌کند.
• Animation Worklet API: شما را قادر می‌سازد تا انیمیشن‌های با کارایی بالا و مبتنی بر اسکریپت ایجاد کنید که مستقل از ترد اصلی (main thread) اجرا می‌شوند و انیمیشن‌های روان و بدون پرش (jank-free) را حتی در وب‌سایت‌های پیچیده تضمین می‌کنند.
• Layout API: به شما این قدرت را می‌دهد که الگوریتم‌های چیدمان کاملاً جدیدی تعریف کنید و مدل‌های چیدمان داخلی CSS (مانند Flexbox، Grid) را برای ایجاد چیدمان‌های واقعاً سفارشی گسترش دهید.
• Parser API: (پشتیبانی کمتر) قابلیت تجزیه زبان‌های شبه-CSS و ایجاد راه‌حل‌های استایل‌دهی سفارشی را فراهم می‌کند.

درک ویژگی‌های سفارشی (متغیرهای CSS)

اگرچه ویژگی‌های سفارشی، که به عنوان متغیرهای CSS نیز شناخته می‌شوند، دقیقاً بخشی از Houdini نیستند (آنها قبل از Houdini وجود داشتند)، اما سنگ بنای CSS مدرن هستند و به زیبایی با APIهای Houdini کار می‌کنند. آنها به شما امکان می‌دهند مقادیر قابل استفاده مجددی را تعریف کنید که می‌توانند در سراسر شیوه‌نامه (stylesheet) شما استفاده شوند.

چرا از ویژگی‌های سفارشی استفاده کنیم؟

• کنترل متمرکز: یک مقدار را در یک مکان تغییر دهید و در هر جایی که استفاده شده است به‌روزرسانی می‌شود.
• تم‌بندی (Theming): با تغییر مجموعه‌ای از ویژگی‌های سفارشی، به راحتی تم‌های مختلفی برای وب‌سایت خود ایجاد کنید.
• استایل‌دهی پویا: مقادیر ویژگی‌های سفارشی را با جاوا اسکریپت تغییر دهید تا طراحی‌های تعاملی و واکنش‌گرا ایجاد کنید.
• خوانایی: ویژگی‌های سفارشی با دادن نام‌های معنادار به مقادیر پرکاربرد، CSS شما را خواناتر می‌کنند.

سینتکس پایه

نام‌های ویژگی‌های سفارشی با دو خط تیره (--) شروع می‌شوند و به حروف بزرگ و کوچک حساس هستند.

            :root {
  --primary-color: #007bff;
  --secondary-color: #6c757d;
}

body {
  background-color: var(--primary-color);
  color: var(--secondary-color);
}
            

              
                Copy
              
            
          

مثال: تم‌بندی پویا

در اینجا یک مثال ساده از نحوه استفاده از ویژگی‌های سفارشی برای ایجاد یک تغییردهنده تم پویا آورده شده است:

            
<button id="theme-toggle">Toggle Theme</button>

            

              
                Copy
              
            
          

            :root {
  --bg-color: #fff;
  --text-color: #000;
}

body {
  background-color: var(--bg-color);
  color: var(--text-color);
}

.dark-theme {
  --bg-color: #333;
  --text-color: #fff;
}

            

              
                Copy
              
            
          

            
const themeToggle = document.getElementById('theme-toggle');
const body = document.body;

themeToggle.addEventListener('click', () => {
  body.classList.toggle('dark-theme');
});

            

              
                Copy
              
            
          

این کد کلاس dark-theme را روی عنصر body جابجا (toggle) می‌کند، که مقادیر ویژگی‌های سفارشی را به‌روزرسانی کرده و ظاهر وب‌سایت را تغییر می‌دهد.

ورود به دنیای Worklet‌ها: گسترش قابلیت‌های CSS

Worklet‌ها ماژول‌های سبک و شبیه به جاوا اسکریپت هستند که مستقل از ترد اصلی اجرا می‌شوند. این برای عملکرد حیاتی است، زیرا هنگام انجام محاسبات پیچیده یا رندر، رابط کاربری را مسدود نمی‌کنند.

Worklet‌ها با استفاده از CSS.paintWorklet.addModule() یا توابع مشابه ثبت می‌شوند و سپس می‌توانند در ویژگی‌های CSS استفاده شوند. بیایید Paint API و Animation Worklet API را با دقت بیشتری بررسی کنیم.

Paint API: افکت‌های بصری سفارشی

Paint API به شما امکان می‌دهد توابع paint سفارشی تعریف کنید که می‌توانند به عنوان مقادیر برای ویژگی‌های CSS مانند background-image، border-image و mask-image استفاده شوند. این امر دنیایی از امکانات را برای ایجاد افکت‌های منحصر به فرد و جذاب بصری باز می‌کند.

Paint API چگونه کار می‌کند

1. تعریف یک تابع Paint: یک ماژول جاوا اسکریپت بنویسید که یک تابع paint را صادر (export) کند. این تابع یک زمینه طراحی (مشابه زمینه Canvas 2D)، اندازه عنصر و هر ویژگی سفارشی که تعریف می‌کنید را می‌گیرد.
2. ثبت Worklet: از CSS.paintWorklet.addModule('my-paint-function.js') برای ثبت ماژول خود استفاده کنید.
3. استفاده از تابع Paint در CSS: تابع paint سفارشی خود را با استفاده از تابع paint() در CSS خود اعمال کنید.

مثال: ایجاد یک الگوی شطرنجی سفارشی

بیایید با استفاده از Paint API یک الگوی شطرنجی ساده ایجاد کنیم.

            // checkerboard.js
registerPaint('checkerboard', class {
  static get inputProperties() {
    return ['--checkerboard-size', '--checkerboard-color1', '--checkerboard-color2'];
  }

  paint(ctx, geom, properties) {
    const size = Number(properties.get('--checkerboard-size'));
    const color1 = String(properties.get('--checkerboard-color1'));
    const color2 = String(properties.get('--checkerboard-color2'));

    for (let i = 0; i < geom.width / size; i++) {
      for (let j = 0; j < geom.height / size; j++) {
        ctx.fillStyle = (i + j) % 2 === 0 ? color1 : color2;
        ctx.fillRect(i * size, j * size, size, size);
      }
    }
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

            
/* In your CSS file */
body {
  --checkerboard-size: 20;
  --checkerboard-color1: #eee;
  --checkerboard-color2: #fff;
  background-image: paint(checkerboard);
}
            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال:

• فایل checkerboard.js یک تابع paint تعریف می‌کند که بر اساس اندازه و رنگ‌های ارائه شده، یک الگوی شطرنجی رسم می‌کند.
• متد استاتیک inputProperties به مرورگر می‌گوید که این تابع paint از کدام ویژگی‌های سفارشی استفاده می‌کند.
• CSS ویژگی‌های سفارشی را تنظیم کرده و سپس از paint(checkerboard) برای اعمال تابع paint سفارشی به background-image استفاده می‌کند.

این نشان می‌دهد که چگونه می‌توانید با استفاده از Paint API و ویژگی‌های سفارشی، افکت‌های بصری پیچیده‌ای ایجاد کنید.

Animation Worklet API: انیمیشن‌های با کارایی بالا

Animation Worklet API به شما امکان می‌دهد انیمیشن‌هایی ایجاد کنید که روی یک ترد جداگانه اجرا می‌شوند و انیمیشن‌های روان و بدون پرش را حتی در وب‌سایت‌های پیچیده تضمین می‌کنند. این امر به ویژه برای انیمیشن‌هایی که شامل محاسبات یا تبدیل‌های پیچیده هستند، مفید است.

Animation Worklet API چگونه کار می‌کند

1. تعریف یک انیمیشن: یک ماژول جاوا اسکریپت بنویسید که تابعی را صادر کند که رفتار انیمیشن را تعریف می‌کند. این تابع زمان فعلی و یک ورودی افکت را دریافت می‌کند.
2. ثبت Worklet: از CSS.animationWorklet.addModule('my-animation.js') برای ثبت ماژول خود استفاده کنید.
3. استفاده از انیمیشن در CSS: انیمیشن سفارشی خود را با استفاده از ویژگی animation-name در CSS خود اعمال کنید، با ارجاع به نامی که به تابع انیمیشن خود داده‌اید.

مثال: ایجاد یک انیمیشن چرخش ساده

            // rotation.js
registerAnimator('rotate', class {
  animate(currentTime, effect) {
    const angle = currentTime / 10;
    effect.localTransform = `rotate(${angle}deg)`;
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

            
/* In your CSS file */
.box {
  width: 100px;
  height: 100px;
  background-color: #007bff;
  animation-name: rotate;
  animation-duration: 10s;
  animation-iteration-count: infinite;
}

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال:

• فایل rotation.js یک انیمیشن تعریف می‌کند که عنصر را بر اساس زمان فعلی می‌چرخاند.
• CSS انیمیشن rotate را به عنصر .box اعمال می‌کند و باعث می‌شود به طور مداوم بچرخد.

این نشان می‌دهد که چگونه می‌توانید انیمیشن‌های با کارایی بالا ایجاد کنید که حتی در وب‌سایت‌های پرمصرف از منابع، به روانی اجرا شوند.

Typed OM (مدل شیء): کارایی و ایمنی نوع

Typed OM (مدل شیء) روشی کارآمدتر و امن‌تر از نظر نوع برای دستکاری مقادیر CSS در جاوا اسکریپت فراهم می‌کند. به جای کار با رشته‌ها، Typed OM مقادیر CSS را به عنوان اشیاء جاوا اسکریپت با انواع خاص (مانند CSSUnitValue، CSSColorValue) نشان می‌دهد. این امر نیاز به تجزیه رشته‌ها را از بین می‌برد و خطر خطا را کاهش می‌دهد.

مزایای Typed OM

• عملکرد: تجزیه رشته را حذف می‌کند و منجر به دستکاری سریع‌تر CSS می‌شود.
• ایمنی نوع: با اعمال بررسی نوع بر روی مقادیر CSS، خطر خطا را کاهش می‌دهد.
• خوانایی بهبود یافته: با استفاده از نام‌های شیء معنادار به جای رشته‌ها، کد شما را خواناتر می‌کند.

مثال: دسترسی و تغییر مقادیر CSS

            
const element = document.getElementById('my-element');
const style = element.attributeStyleMap;

// Get the margin-left value
const marginLeft = style.get('margin-left');
console.log(marginLeft.value, marginLeft.unit); // Output: 10 px (assuming margin-left is 10px)

// Set the margin-left value
style.set('margin-left', CSS.px(20));

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال:

• ما به attributeStyleMap عنصر دسترسی پیدا می‌کنیم، که دسترسی به Typed OM را فراهم می‌کند.
• ما از style.get('margin-left') برای دریافت مقدار margin-left به عنوان یک شیء CSSUnitValue استفاده می‌کنیم.
• ما از style.set('margin-left', CSS.px(20)) برای تنظیم مقدار margin-left به 20 پیکسل با استفاده از تابع CSS.px() استفاده می‌کنیم.

Typed OM روشی قوی‌تر و کارآمدتر برای تعامل با مقادیر CSS در جاوا اسکریپت فراهم می‌کند.

Layout API: ساخت الگوریتم‌های چیدمان سفارشی

Layout API شاید بلندپروازانه‌ترین API از مجموعه Houdini باشد. این API به شما امکان می‌دهد الگوریتم‌های چیدمان کاملاً جدیدی تعریف کنید و مدل‌های چیدمان داخلی CSS مانند Flexbox و Grid را گسترش دهید. این امر امکانات هیجان‌انگیزی را برای ایجاد چیدمان‌های واقعاً منحصر به فرد و نوآورانه باز می‌کند.

نکته مهم: Layout API هنوز در حال توسعه است و در مرورگرها به طور گسترده پشتیبانی نمی‌شود. با احتیاط استفاده کنید و بهبود تدریجی (progressive enhancement) را در نظر بگیرید.

Layout API چگونه کار می‌کند

1. تعریف یک تابع Layout: یک ماژول جاوا اسکریپت بنویسید که یک تابع layout را صادر کند. این تابع فرزندان عنصر، محدودیت‌ها و سایر اطلاعات چیدمان را به عنوان ورودی می‌گیرد و اندازه و موقعیت هر فرزند را برمی‌گرداند.
2. ثبت Worklet: از CSS.layoutWorklet.addModule('my-layout.js') برای ثبت ماژول خود استفاده کنید.
3. استفاده از Layout در CSS: چیدمان سفارشی خود را با استفاده از ویژگی display: layout(my-layout) در CSS خود اعمال کنید.

مثال: ایجاد یک چیدمان دایره‌ای ساده (مفهومی)

در حالی که یک مثال کامل پیچیده است، در اینجا یک طرح کلی مفهومی از نحوه ایجاد یک چیدمان دایره‌ای آورده شده است:

            // circle-layout.js (Conceptual - simplified)
registerLayout('circle-layout', class {
  static get inputProperties() {
    return ['--circle-radius'];
  }

  async layout(children, edges, constraints, styleMap) {
      const radius = Number(styleMap.get('--circle-radius').value);
      const childCount = children.length;

      children.forEach((child, index) => {
        const angle = (2 * Math.PI * index) / childCount;
        const x = radius * Math.cos(angle);
        const y = radius * Math.sin(angle);

        child.inlineSize = 50; //Example - Set Child size
        child.blockSize = 50;
        child.styleMap.set('position', 'absolute'); //Critical: Needed for accurate positioning
        child.styleMap.set('left', CSS.px(x + radius));
        child.styleMap.set('top', CSS.px(y + radius));
      });

    return {
      inlineSize: constraints.inlineSize, //Set the size of the container to the constraints from CSS
      blockSize: constraints.blockSize,
      children: children
    };
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

            
/* In your CSS file */
.circle-container {
  display: layout(circle-layout);
  --circle-radius: 100;
  width: 300px;
  height: 300px;
  position: relative; /* Required for absolute positioning of children */
}

.circle-container > * {
  width: 50px;
  height: 50px;
  background-color: #ddd;
  border-radius: 50%;
}

            

              
                Copy
              
            
          

ملاحظات کلیدی برای Layout API:

• سیستم‌های مختصات: درک اینکه تابع layout چگونه عناصر را در داخل کانتینر خود قرار می‌دهد، حیاتی است.
• عملکرد: محاسبات چیدمان می‌تواند از نظر محاسباتی سنگین باشد، بنابراین بهینه‌سازی تابع layout شما ضروری است.
• پشتیبانی مرورگر: از پشتیبانی محدود مرورگرها برای Layout API آگاه باشید و از تکنیک‌های بهبود تدریجی استفاده کنید.

کاربردهای عملی CSS Houdini

CSS Houdini طیف گسترده‌ای از امکانات را برای ایجاد تجربیات وب نوآورانه و با کارایی بالا باز می‌کند. در اینجا برخی از کاربردهای عملی آورده شده است:

• کتابخانه‌های نمودارسازی سفارشی: نمودارها و تجسم داده‌های سفارشی ایجاد کنید که مستقیماً در مرورگر رندر می‌شوند بدون اینکه به کتابخانه‌های خارجی وابسته باشند.
• افکت‌های متنی پیشرفته: افکت‌های متنی پیچیده‌ای مانند جریان متن در امتداد یک مسیر یا ایجاد تزئینات متنی سفارشی را پیاده‌سازی کنید.
• پس‌زمینه‌های تعاملی: پس‌زمینه‌های پویایی ایجاد کنید که به تعاملات کاربر یا به‌روزرسانی داده‌ها پاسخ می‌دهند.
• کنترل‌های فرم سفارشی: کنترل‌های فرم منحصر به فرد و جذاب بصری طراحی کنید که تجربه کاربری را بهبود می‌بخشد.
• انیمیشن‌های با کارایی بالا: انیمیشن‌های روان و بدون پرش برای انتقال‌ها، نشانگرهای بارگذاری و سایر افکت‌های بصری ایجاد کنید.

پشتیبانی مرورگر و بهبود تدریجی

پشتیبانی مرورگرها از CSS Houdini هنوز در حال تکامل است. در حالی که برخی از APIها، مانند ویژگی‌های سفارشی و Typed OM، پشتیبانی خوبی دارند، برخی دیگر، مانند Layout API، هنوز آزمایشی هستند.

هنگام کار با Houdini استفاده از تکنیک‌های بهبود تدریجی حیاتی است. این یعنی:

• با یک پایه شروع کنید: اطمینان حاصل کنید که وب‌سایت شما بدون Houdini به درستی کار می‌کند.
• از تشخیص ویژگی استفاده کنید: قبل از استفاده از APIهای Houdini، بررسی کنید که آیا آنها پشتیبانی می‌شوند یا خیر.
• جایگزین‌ها (Fallbacks) ارائه دهید: اگر یک API Houdini پشتیبانی نمی‌شود، یک راه‌حل جایگزین ارائه دهید که تجربه مشابهی را ارائه دهد.

می‌توانید از جاوا اسکریپت برای بررسی پشتیبانی از ویژگی استفاده کنید:

            
if ('paintWorklet' in CSS) {
  // Paint API is supported
  CSS.paintWorklet.addModule('my-paint-function.js');
} else {
  // Paint API is not supported
  // Provide a fallback
  element.style.backgroundImage = 'url(fallback-image.png)';
}

            

              
                Copy
              
            
          

شروع کار با CSS Houdini

آماده‌اید تا به دنیای CSS Houdini وارد شوید؟ در اینجا منابعی برای کمک به شما برای شروع کار آورده شده است:

• ویکی Houdini: https://github.com/w3c/css-houdini-drafts/wiki
• مستندات وب MDN: برای APIهای خاص Houdini جستجو کنید (مثلاً "Paint API MDN")
• Houdini.how: https://houdini.how/ - یک منبع عالی با آموزش‌ها و مثال‌ها.
• دموهای آنلاین: دموها و نمونه کدهای آنلاین را کاوش کنید تا ببینید چه چیزی ممکن است.

CSS Houdini و دسترسی‌پذیری

هنگام پیاده‌سازی CSS Houdini، دسترسی‌پذیری باید اولویت اصلی باشد. موارد زیر را در نظر داشته باشید:

• HTML معنایی (Semantic): همیشه از HTML معنایی به عنوان پایه وب‌سایت خود استفاده کنید. Houdini باید ساختار معنایی را تقویت کند، نه اینکه جایگزین آن شود.
• ویژگی‌های ARIA: از ویژگی‌های ARIA برای ارائه اطلاعات اضافی به فناوری‌های کمکی استفاده کنید، به ویژه هنگام ایجاد اجزای UI سفارشی.
• کنتراست رنگ: از کنتراست رنگ کافی بین متن و رنگ پس‌زمینه اطمینان حاصل کنید، صرف نظر از افکت‌های بصری ایجاد شده با Houdini.
• ناوبری با صفحه‌کلید: اطمینان حاصل کنید که تمام عناصر تعاملی از طریق ناوبری با صفحه‌کلید قابل دسترسی هستند.
• مدیریت فوکوس: مدیریت فوکوس مناسب را پیاده‌سازی کنید تا اطمینان حاصل شود که کاربران می‌توانند به راحتی با استفاده از صفحه‌کلید یا سایر دستگاه‌های کمکی در وب‌سایت شما پیمایش کنند.
• آزمایش با فناوری‌های کمکی: وب‌سایت خود را به طور منظم با صفحه‌خوان‌ها و سایر فناوری‌های کمکی آزمایش کنید تا مشکلات دسترسی‌پذیری را شناسایی و برطرف کنید.

به یاد داشته باشید که جلوه‌های بصری هرگز نباید دسترسی‌پذیری را به خطر بیندازند. اطمینان حاصل کنید که همه کاربران، صرف نظر از توانایی‌هایشان، می‌توانند به وب‌سایت شما دسترسی داشته باشند و از آن استفاده کنند.

آینده CSS و Houdini

CSS Houdini نشان‌دهنده یک تغییر قابل توجه در نحوه رویکرد ما به استایل‌دهی وب است. Houdini با فراهم کردن دسترسی مستقیم به موتور رندر CSS، به توسعه‌دهندگان قدرت می‌دهد تا تجربیات وب واقعاً سفارشی و با کارایی بالا ایجاد کنند. در حالی که برخی از APIها هنوز در حال توسعه هستند، پتانسیل Houdini غیرقابل انکار است. با بهبود پشتیبانی مرورگرها و پذیرش Houdini توسط توسعه‌دهندگان بیشتر، می‌توان انتظار داشت که موج جدیدی از طراحی‌های وب نوآورانه و خیره‌کننده بصری را ببینیم.

نتیجه‌گیری

CSS Houdini مجموعه‌ای قدرتمند از APIها است که امکانات جدیدی را برای استایل‌دهی وب باز می‌کند. با تسلط بر ویژگی‌های سفارشی و worklet‌ها، می‌توانید تجربیات وب پویا و با کارایی بالا ایجاد کنید که مرزهای آنچه با CSS ممکن است را جابجا می‌کند. قدرت Houdini را در آغوش بگیرید و شروع به ساختن آینده وب کنید!