CSS Houdini Layout API: Išsami pažintis su pasirinktinių išdėstymo algoritmų kūrimu

Internetas nuolat vystosi, o kartu su juo auga ir reikalavimai interneto kūrėjams kurti vis sudėtingesnes ir vizualiai patrauklesnes vartotojo sąsajas. Tradiciniai CSS išdėstymo metodai, nors ir galingi, kartais gali atrodyti ribojantys, bandant pasiekti tikrai unikalius ir našius dizainus. Čia į pagalbą ateina CSS Houdini Layout API, siūlanti revoliucinį požiūrį į išdėstymo algoritmų kūrimą.

Kas yra CSS Houdini?

CSS Houdini yra bendras terminas, apibūdinantis žemo lygio API rinkinį, kuris kūrėjams atveria prieigą prie CSS atvaizdavimo variklio dalių. Tai leidžia pasiekti precedento neturintį tinklalapių stiliaus ir išdėstymo valdymą. Užuot pasikliaujant vien naršyklės integruotu atvaizdavimo varikliu, Houdini suteikia kūrėjams galią jį išplėsti naudojant pasirinktinį kodą. Galvokite apie tai kaip apie „kabliukų“ rinkinį, leidžiantį prisijungti prie naršyklės stiliaus ir atvaizdavimo proceso.

Pagrindinės Houdini API apima:

• CSS Parser API: Leidžia analizuoti į CSS panašią sintaksę ir kurti pasirinktines savybes.
• CSS Properties and Values API: Suteikia galimybę registruoti pasirinktines CSS savybes su konkrečiais tipais ir elgsena.
• Typed OM (Object Model): Suteikia efektyvesnį ir tipams saugų būdą pasiekti ir manipuliuoti CSS savybėmis.
• Paint API: Leidžia apibrėžti pasirinktinius fono paveikslėlius, rėmelius ir kitus vizualinius efektus naudojant JavaScript pagrįstą atvaizdavimą.
• Animation API: Siūlo smulkesnį CSS animacijų ir perėjimų valdymą.
• Layout API: Šio straipsnio dėmesio centre, leidžia apibrėžti pasirinktinius išdėstymo algoritmus.
• Worklets: Lengvasvorė JavaScript vykdymo aplinka, veikianti naršyklės atvaizdavimo konvejeryje. Houdini API labai priklauso nuo Worklets.

Pristatome Layout API

Layout API, be abejonės, yra viena įdomiausių CSS Houdini dalių. Ji leidžia kūrėjams apibrėžti savo išdėstymo algoritmus naudojant JavaScript, iš esmės pakeičiant numatytąjį naršyklės išdėstymo variklį konkretiems puslapio elementams. Tai atveria daugybę galimybių kurti inovatyvius ir labai individualizuotus išdėstymus, kuriuos anksčiau buvo neįmanoma arba itin sunku pasiekti tradiciniais CSS metodais.

Įsivaizduokite, kad kuriate išdėstymą, kuris automatiškai išdėsto elementus spirale, arba „masonry“ tipo tinklelį su dinamišku stulpelių pločiu, priklausančiu nuo turinio dydžio, ar net visiškai naują išdėstymą, pritaikytą konkrečiai duomenų vizualizacijai. Layout API šiuos scenarijus paverčia realybe.

Kodėl verta naudoti Layout API?

Štai keletas pagrindinių priežasčių, kodėl verta apsvarstyti galimybę naudoti Layout API:

• Precedento neturintis išdėstymo valdymas: Įgykite visišką kontrolę, kaip elementai yra pozicionuojami ir kokio dydžio jie yra konteineryje.
• Našumo optimizavimas: Galimybė pagerinti išdėstymo našumą pritaikant išdėstymo algoritmą konkretiems jūsų programos poreikiams. Pavyzdžiui, galite įdiegti optimizacijas, kurios išnaudoja specifines turinio savybes.
• Suderinamumas tarp naršyklių: Houdini siekia užtikrinti nuoseklią patirtį skirtingose naršyklėse, palaikančiose specifikaciją. Nors naršyklių palaikymas vis dar tobulėja, tai žada patikimesnę ir nuspėjamesnę išdėstymo aplinką.
• Komponentizavimas ir pakartotinis naudojimas: Įdėkite sudėtingą išdėstymo logiką į pakartotinai naudojamus komponentus, kuriais galima lengvai dalintis tarp projektų.
• Eksperimentavimas ir inovacijos: Tyrinėkite naujus ir netradicinius išdėstymo modelius, praplėsdami interneto dizaino ribas.

Kaip veikia Layout API: Žingsnis po žingsnio vadovas

Naudojant Layout API reikia atlikti kelis pagrindinius veiksmus:

1. Apibrėžkite Layout Worklet: Sukurkite JavaScript failą („Layout Worklet“), kuriame bus pasirinktinis išdėstymo algoritmas. Šis failas bus vykdomas atskiroje gijoje, užtikrinant, kad jis neblokuotų pagrindinės naršyklės gijos.
2. Užregistruokite Layout Worklet: Naudokite `CSS.layoutWorklet.addModule()` metodą, kad užregistruotumėte Layout Worklet naršyklėje. Tai informuoja naršyklę, kad jūsų pasirinktinis išdėstymo algoritmas yra pasiekiamas.
3. Įgyvendinkite `layout()` funkciją: Layout Worklet viduje apibrėžkite `layout()` funkciją. Ši funkcija yra jūsų pasirinktinio išdėstymo algoritmo šerdis. Ji gauna informaciją apie išdėstomą elementą (pvz., prieinamą erdvę, turinio dydį, pasirinktines savybes) ir grąžina informaciją apie elemento vaikinių elementų poziciją ir dydį.
4. Užregistruokite pasirinktines savybes (neprivaloma): Naudokite `CSS.registerProperty()` metodą, kad užregistruotumėte bet kokias pasirinktines CSS savybes, kurias naudos jūsų išdėstymo algoritmas. Tai leidžia valdyti išdėstymo elgseną per CSS stilius.
5. Pritaikykite išdėstymą: Naudokite `layout:` CSS savybę, kad pritaikytumėte savo pasirinktinį išdėstymo algoritmą elementui. Nurodote pavadinimą, kurį suteikėte išdėstymo algoritmui registracijos metu.

Išsami žingsnių apžvalga

1. Apibrėžkite Layout Worklet

Layout Worklet yra JavaScript failas, kuriame yra pasirinktinis išdėstymo algoritmas. Jis vykdomas atskiroje gijoje, o tai yra labai svarbu našumui. Sukurkime paprastą pavyzdį, `spiral-layout.js`:

```javascript
// spiral-layout.js
registerLayout('spiral-layout', class {
  static get inputProperties() { return ['--spiral-turns', '--spiral-growth']; }

  async layout(children, edges, constraints, styleMap) {
    const turnCount = parseFloat(styleMap.get('--spiral-turns').value) || 5;
    const growthFactor = parseFloat(styleMap.get('--spiral-growth').value) || 20;

    const childCount = children.length;
    const centerX = constraints.inlineSize / 2;
    const centerY = constraints.blockSize / 2;

    for (let i = 0; i < childCount; i++) {
      const child = children[i];
      const angle = (i / childCount) * turnCount * 2 * Math.PI;
      const radius = growthFactor * i;

      const x = centerX + radius * Math.cos(angle) - child.inlineSize / 2;
      const y = centerY + radius * Math.sin(angle) - child.blockSize / 2;

      child.styleMap.set('top', y + 'px');
      child.styleMap.set('left', x + 'px');
    }

    return { blockSizes: [constraints.blockSize] };
  }
});
```

Paaiškinimas:

• `registerLayout('spiral-layout', class { ... })`: Ši eilutė registruoja išdėstymo algoritmą pavadinimu `spiral-layout`. Šį pavadinimą naudosite savo CSS.
• `static get inputProperties() { return ['--spiral-turns', '--spiral-growth']; }`: Čia apibrėžiamos pasirinktinės CSS savybės, kurias naudos išdėstymo algoritmas. In this case, `--spiral-turns` kontroliuoja spiralės apsisukimų skaičių, o `--spiral-growth` – kaip greitai spiralė plečiasi į išorę.
• `async layout(children, edges, constraints, styleMap) { ... }`: Tai yra išdėstymo algoritmo šerdis. Ji priima šiuos argumentus:
  • `children`: `LayoutChild` objektų masyvas, atstovaujantis išdėstomo elemento vaikiniams elementams.
  • `edges`: Objektas, kuriame yra informacija apie elemento kraštus.
  • `constraints`: Objektas, kuriame yra informacija apie prieinamą erdvę (pvz., `inlineSize` ir `blockSize`).
  • `styleMap`: `StylePropertyMapReadOnly` objektas, leidžiantis pasiekti apskaičiuotas CSS savybių vertes, įskaitant jūsų užregistruotas pasirinktines savybes.
• Kodas `layout()` funkcijos viduje apskaičiuoja kiekvieno vaikinio elemento poziciją pagal spiralės algoritmą. Jis naudoja `turnCount` ir `growthFactor` savybes spiralės formai valdyti.
• `child.styleMap.set('top', y + 'px'); child.styleMap.set('left', x + 'px');`: Tai nustato `top` ir `left` stilius kiekvienam vaikiniam elementui, efektyviai juos pozicionuojant spiralėje.
• `return { blockSizes: [constraints.blockSize] };`: Tai grąžina objektą, kuriame yra elemento bloko dydžiai. Šiuo atveju mes tiesiog grąžiname prieinamą bloko dydį, bet prireikus galėtumėte apskaičiuoti ir grąžinti skirtingus bloko dydžius.

2. Užregistruokite Layout Worklet

Prieš pradedant naudoti pasirinktinį išdėstymą, reikia užregistruoti Layout Worklet naršyklėje. Tai galite padaryti naudodami `CSS.layoutWorklet.addModule()` metodą. Paprastai tai daroma atskirame JavaScript faile arba `

```

Paaiškinimas:

• `layout: spiral-layout;`: Pritaikoma `spiral-layout` algoritmas `.spiral-container` elementui.
• `--spiral-turns: 8;`: Nustatoma `--spiral-turns` pasirinktinės savybės vertė į 8.
• `--spiral-growth: 30;`: Nustatoma `--spiral-growth` pasirinktinės savybės vertė į 30.
• `position: relative;`: Tai svarbu, nes konteinerio vaikiniai elementai bus absoliučiai pozicionuojami.
• `position: absolute;`: Tai yra būtina `.spiral-container` *vaikiniams elementams*. Layout API nustato `top` ir `left` savybes, kurios veikia tik su absoliučiu pozicionavimu.

Pažangesnės koncepcijos ir aspektai

Našumo optimizavimas

Nors Layout API gali pagerinti našumą, svarbu atsižvelgti į jūsų pasirinktinių išdėstymo algoritmų poveikį našumui. Sudėtingi skaičiavimai ar neefektyvus kodas gali panaikinti Houdini naudojimo privalumus.

Štai keletas patarimų, kaip optimizuoti našumą:

• Minimizuokite skaičiavimus: Venkite nereikalingų skaičiavimų ar DOM manipuliacijų `layout()` funkcijoje.
• Kaupkite rezultatus (cache): Kaupkite dažnai naudojamas vertes, kad išvengtumėte jų perskaičiavimo kiekviename išdėstymo cikle.
• Naudokite efektyvias duomenų struktūras: Pasirinkite tinkamas duomenų struktūras (pvz., masyvus, žemėlapius) duomenims saugoti ir pasiekti.
• Profiluokite savo kodą: Naudokite naršyklės kūrėjo įrankius savo kodui profiliuoti ir nustatyti našumo kliūtis.
• Venkite blokuoti pagrindinę giją: Layout Worklet veikia atskiroje gijoje, tačiau vis tiek turėtumėte vengti ilgai trunkančių ar blokuojančių operacijų `layout()` funkcijoje.

Derinimas (Debugging)

Layout Worklets derinimas gali būti sudėtingas, nes jie veikia atskiroje gijoje. Tačiau dauguma modernių naršyklių siūlo derinimo įrankius, kurie leidžia tikrinti kodą ir vykdyti jį eilutė po eilutės.

Štai keletas patarimų, kaip derinti Layout Worklets:

• Naudokite `console.log()`: Naudokite `console.log()` teiginius informacijai registruoti naršyklės konsolėje. Tai gali padėti suprasti vykdymo eigą ir nustatyti galimas klaidas.
• Naudokite stabdymo taškus (Breakpoints): Nustatykite stabdymo taškus savo kode naudodami naršyklės kūrėjo įrankius. Tai leidžia sustabdyti vykdymą ir patikrinti kintamųjų vertes.
• Naudokite `debugger` teiginį: Įterpkite `debugger` teiginį į savo kodą, kad suaktyvintumėte stabdymo tašką.
• Tikrinkite klaidas konsolėje: Atkreipkite dėmesį į bet kokius klaidų pranešimus, kurie atsiranda naršyklės konsolėje. Šie pranešimai gali suteikti vertingų užuominų apie problemos priežastį.

Naršyklių palaikymas

CSS Houdini palaikymas naršyklėse vis dar tobulėja. 2024 m. pabaigoje Chrome ir Edge siūlo išsamiausią palaikymą. Firefox ir Safari aktyviai dirba prie Houdini API įgyvendinimo.

Galite patikrinti dabartinę naršyklių palaikymo būseną svetainėse, tokiose kaip is Houdini ready yet?. Taip pat būtina naudoti funkcijos aptikimą (feature detection), siekiant užtikrinti, kad jūsų kodas tinkamai veiktų naršyklėse, kurios nepalaiko Layout API.

Štai funkcijos aptikimo pavyzdys naudojant JavaScript:

```javascript
if ('layoutWorklet' in CSS) {
  // Layout API palaikomas
  CSS.layoutWorklet.addModule('spiral-layout.js');
} else {
  // Layout API nepalaikomas
  // Pateikite atsarginį sprendimą
  console.warn('Layout API is not supported in this browser.');
  // Atsarginio sprendimo pavyzdys: rodyti elementus paprastame sąraše
  const container = document.querySelector('.spiral-container');
  if (container) {
    container.style.display = 'block'; // Arba 'flex', 'grid' ir t. t., priklausomai nuo norimo atsarginio išdėstymo
  }
}
```

Prieinamumo aspektai

Kuriant pasirinktinius išdėstymus su Layout API, labai svarbu atsižvelgti į prieinamumą. Užtikrinkite, kad jūsų išdėstymai būtų naudojami ir prieinami žmonėms su negalia.

Štai keletas prieinamumo aspektų:

• Semantinis HTML: Naudokite semantinius HTML elementus, kad suteiktumėte turiniui struktūrą ir prasmę. Tai padeda ekrano skaitytuvams ir kitoms pagalbinėms technologijoms suprasti turinį.
• Navigacija klaviatūra: Užtikrinkite, kad visus interaktyvius elementus galima pasiekti ir valdyti naudojant klaviatūrą.
• Fokuso valdymas: Valdykite fokuso tvarką, kad vartotojai galėtų naršyti puslapį logiška ir nuspėjama tvarka.
• Spalvų kontrastas: Naudokite pakankamą spalvų kontrastą, kad tekstas būtų įskaitomas žmonėms su regėjimo sutrikimais.
• ARIA atributai: Naudokite ARIA atributus, kad suteiktumėte papildomos informacijos apie elementų vaidmenį, būseną ir savybes.

Internacionalizacija (i18n) ir lokalizacija (L10n)

Kuriant interneto programas pasaulinei auditorijai, svarbu atsižvelgti į internacionalizaciją (i18n) ir lokalizaciją (L10n). Layout API gali atlikti svarbų vaidmenį pritaikant išdėstymus skirtingoms kalboms ir kultūroms.

Štai keletas i18n ir L10n aspektų:

• Teksto kryptis: Palaikykite tiek iš kairės į dešinę (LTR), tiek iš dešinės į kairę (RTL) teksto kryptis. Galite naudoti `direction` CSS savybę teksto krypčiai valdyti. Layout API galima naudoti išdėstymui koreguoti pagal teksto kryptį. Pavyzdžiui, gali tekti atspindėti išdėstymą RTL kalbose.
• Skaičių formatavimas: Formatuokite skaičius pagal vartotojo lokalės konvencijas. Galite naudoti `Intl.NumberFormat` API skaičiams formatuoti.
• Datos ir laiko formatavimas: Formatuokite datas ir laikus pagal vartotojo lokalės konvencijas. Galite naudoti `Intl.DateTimeFormat` API datoms ir laikams formatuoti.
• Valiutos formatavimas: Formatuokite valiutos vertes pagal vartotojo lokalės konvencijas. Galite naudoti `Intl.NumberFormat` API valiutos vertėms formatuoti.
• Konkrečiai kalbai būdingi išdėstymo koregavimai: Kai kurioms kalboms gali prireikti specifinių išdėstymo koregavimų. Pavyzdžiui, kai kuriose kalbose žodžiai ar frazės yra ilgesni, todėl gali prireikti daugiau vietos. Layout API galima naudoti šiems koregavimams atlikti. Pavyzdžiui, jei naudojate „masonry“ tipo išdėstymą, galbūt norėsite koreguoti stulpelių pločius pagal vidutinį žodžio ilgį dabartinėje kalboje.
• Kultūriniai aspektai: Būkite atidūs kultūriniams skirtumams, kurie gali turėti įtakos išdėstymui. Pavyzdžiui, kai kuriose kultūrose tam tikros spalvos ar simboliai gali turėti neigiamų konotacijų.

Pavyzdys: RTL palaikymas

Apsvarstykite paprastą išdėstymą, kuriame yra du stulpeliai: vienas skirtas paveikslėliui, kitas – tekstui. LTR kalboje paveikslėlis gali būti kairėje, o tekstas – dešinėje. RTL kalboje norėtumėte atspindėti šį išdėstymą, kad paveikslėlis būtų dešinėje, o tekstas – kairėje.

Tai galite pasiekti naudodami Layout API, patikrinę elemento `direction` savybę ir atitinkamai pakoregavę išdėstymą:

```javascript
registerLayout('rtl-aware-layout', class {
  async layout(children, edges, constraints, styleMap) {
    const isRTL = styleMap.get('direction').value === 'rtl';

    // ... jūsų išdėstymo logika ...

    for (let i = 0; i < children.length; i++) {
      const child = children[i];

      let x = 0; // Numatytasis LTR pozicija

      if (isRTL) {
        // Pritaikyti poziciją RTL
        x = constraints.inlineSize - child.inlineSize - x; // Atspindėti poziciją
      }

      child.styleMap.set('left', x + 'px');
      // ... kiti stiliaus nustatymai
    }

    return { blockSizes: [constraints.blockSize] };
  }
});
```

Tada savo CSS galite nustatyti `direction` savybę RTL kalboms:

```css
.rtl-container {
  layout: rtl-aware-layout;
}

[lang="ar"] .rtl-container { /* Pavyzdys arabų kalbai */
  direction: rtl;
}
```

Panaudojimo atvejai ir pavyzdžiai

Layout API galima naudoti kuriant įvairiausius pasirinktinius išdėstymus. Štai keletas pavyzdžių:

• „Masonry“ tipo tinkleliai: Kurkite dinamiškus „masonry“ tipo tinklelius su kintančiu stulpelių pločiu, priklausančiu nuo turinio dydžio.
• Apskritimo formos išdėstymai: Išdėstykite elementus ratu arba spirale.
• Polinių koordinačių išdėstymai: Pozicionuokite elementus naudojant polines koordinates (spindulį ir kampą).
• Duomenų vizualizacijos išdėstymai: Kurkite pasirinktinius išdėstymus duomenims atvaizduoti, pavyzdžiui, diagramoms ir grafikams.
• Žaidimų vartotojo sąsajos išdėstymai: Dizainuokite unikalias ir interaktyvias vartotojo sąsajas internetiniams žaidimams.
• Žurnalo stiliaus išdėstymai: Atkartokite sudėtingus ir vizualiai patrauklius išdėstymus, randamus žurnaluose.
• Adaptyvūs išdėstymai: Kurkite išdėstymus, kurie automatiškai prisitaiko prie skirtingų ekrano dydžių ir orientacijų.

Pasauliniai pavyzdžiai: Išdėstymai, įkvėpti skirtingų kultūrų

Layout API taip pat galima naudoti kuriant išdėstymus, įkvėptus skirtingų kultūrų ir dizaino tradicijų iš viso pasaulio:

• Japoniško sodo išdėstymas: Išdėstymas, imituojantis elementų išdėstymą tradiciniame japoniškame sode, su kruopščiai išdėstytais akmenimis, augalais ir vandens telkiniais. Tam galima pasitelkti Layout API, kuriant nevienodus tarpus ir vizualiai subalansuotas kompozicijas. Galima būtų įtraukti aukso pjūvio ir asimetrijos (fukinsei) principus.
• Islamo geometriniai raštai: Kurkite pasikartojančius geometrinius raštus, įkvėptus islamo meno ir architektūros. Tam galima pasitelkti Layout API, tiksliai pozicionuojant elementus, kad susidarytų sudėtingos mozaikos ir simetriški dizainai.
• Afrikos tekstilės įkvėpti išdėstymai: Kurkite išdėstymus, pagrįstus ryškiomis spalvomis ir raštais, randamais Afrikos tekstilėje, pavyzdžiui, Kente ar Adire audiniuose. Tam galima dinamiškai koreguoti elementų dydžius ir pozicijas, kad būtų imituojami šių audinių vizualiniai ritmai.
• Indijos Rangoli įkvėpti išdėstymai: Kurkite spalvingus ir simetriškus išdėstymus, įkvėptus Rangoli meno, tradiciškai kuriamo ant grindų per festivalius. Tam galima pasitelkti Layout API, išdėstant elementus koncentriniais apskritimais ar kitomis geometrinėmis formomis, su pritaikomomis spalvomis ir raštais.

Išvados

CSS Houdini Layout API yra galingas įrankis, suteikiantis interneto kūrėjams galimybę kurti inovatyvius ir labai individualizuotus išdėstymus. Nors naršyklių palaikymas vis dar tobulėja, Layout API leidžia žvilgtelėti į interneto dizaino ateitį. Suprasdami Layout API pagrindus ir eksperimentuodami su skirtingais išdėstymo algoritmais, galite atrasti naujų galimybių kurti vizualiai stulbinančias ir našias interneto patirtis.

Internetas toliau vystosi, todėl tokie įrankiai kaip Layout API taps vis svarbesni, plečiant galimybių ribas. Pasinaudokite Houdini galia ir pradėkite tyrinėti jaudinantį pasirinktinių išdėstymo algoritmų kūrimo pasaulį!