CSS 遏制第 3 级：掌握高级布局和绘制隔离以提升性能

在不断发展的 Web 开发领域，优化性能至关重要。随着网站变得越来越复杂和互动，开发人员需要强大的工具来高效地管理布局和渲染。CSS 遏制第 3 级提供了一套强大的属性，允许您隔离文档的某些部分，从而显著提高性能并增强可维护性。本文将深入探讨 CSS 遏制第 3 级的复杂性，为全球 Web 开发提供实用的示例和见解。

什么是 CSS 遏制？

CSS 遏制是一种技术，它使您能够告诉浏览器，某个特定元素及其内容在某些方面独立于文档的其余部分。这允许浏览器通过跳过对遏制区域外元素的布局、样式或绘制计算来进行优化。通过隔离页面的某些部分，浏览器可以执行更快、更高效的渲染。

可以这样想：想象一下您正在玩一个大型拼图。如果您知道拼图的某个特定部分已经完成，并且不与其他部分相互作用，那么您可以在处理其余部分时有效地忽略它。CSS 遏制允许浏览器在网页渲染过程中做类似的事情。

四种遏制值

CSS 遏制第 3 级为 contain 属性引入了四个主要值。每个值代表不同级别的隔离：

• contain: none;：这是默认值，表示不应用任何遏制。元素及其内容按正常方式处理。
• contain: layout;：表示元素的布局独立于文档的其余部分。对元素子级的更改不会影响遏制元素外部元素的布局。
• contain: paint;：表示元素的绘制独立于文档的其余部分。对元素或其子级的更改不会触发遏制元素外部的重绘。
• contain: style;：表示遏制元素后代的属性不能影响容器外部元素的属性。这有助于将样式更改隔离在遏制元素内部。
• contain: size;：确保元素的大小是独立的，这意味着其子级的更改不会影响其父级的大小。这对于具有动态内容的元素特别有用。
• contain: content;：这是一个简写，结合了 layout、paint 和 style 遏制：contain: layout paint style;。
• contain: strict;：这是一个简写，结合了 size、layout、paint 和 style 遏制：contain: size layout paint style;。

详细理解遏制值

contain: none;

作为默认值，contain: none;有效地禁用了遏制。浏览器将元素及其内容视为正常渲染流程的一部分。它像往常一样执行布局、样式和绘制计算，没有任何基于遏制的特定优化。

contain: layout;

应用 contain: layout; 告诉浏览器，该元素及其后代的布局独立于文档的其余部分。这意味着对元素子级的更改不会触发遏制元素外部元素的布局重新计算。这对于页面中具有复杂或频繁变化的布局的部分特别有益，例如动态列表、交互式组件或第三方小部件。

示例：想象一个复杂的仪表板小部件，用于显示实时股票价格。随着价格的变化，该小部件的布局会频繁更新。通过对该小部件的容器应用 contain: layout;，您可以防止这些布局更新影响仪表板的其余部分，从而带来更流畅、响应更快的用户体验。

contain: paint;

contain: paint; 属性通知浏览器，该元素及其后代的绘制独立于文档的其余部分。这意味着对该元素或其子级的更改不会触发遏制元素外部的重绘。重绘是昂贵的操作，因此最大限度地减少它们对于性能至关重要。

示例：考虑一个出现在页面顶部的模态窗口。当模态窗口打开或关闭时，浏览器通常会重绘整个页面。通过对模态窗口的容器应用 contain: paint;，您可以将重绘限制在模态窗口本身，从而显著提高性能，尤其是在复杂页面上。

contain: style;

使用 contain: style; 表示元素子树内的样式更改不能影响其外部元素的样式。这意味着来自遏制元素内部的级联规则不会影响遏制元素外部的元素，反之亦然。这对于隔离具有自己独特样式的第三方组件或页面部分特别有用。

示例：考虑在您的页面上嵌入第三方广告或小部件。这些组件通常带有自己的 CSS，可能会与您网站的样式发生冲突。通过对小部件的容器应用 contain: style;，您可以防止这些样式冲突，并确保您网站的样式保持一致。

contain: size;

contain: size; 属性告诉浏览器，遏制元素的大小是独立的。这意味着其子级的更改不会导致父元素重新计算其大小。这在元素内部内容是动态加载或频繁更改的情况下特别有用，可以防止不必要的回流和布局偏移。

示例：想象一篇带有评论区的新闻文章。评论的数量和长度可能会有很大差异。通过对评论区的容器应用 contain: size;，您可以防止评论区的更改影响文章本身的布局。

contain: content;

contain: content; 简写是 layout、paint 和 style 遏制的强大组合。它提供了一个全面的隔离级别，确保元素及其内容在很大程度上独立于文档的其余部分。当您不确定要使用哪些特定值时，这是一个应用遏制的良好起点。

contain: strict;

contain: strict; 简写通过结合 size、layout、paint 和 style 遏制提供了最强的隔离级别。它提供了最大的优化潜力，但也带来了最多的限制。审慎使用此值非常重要，因为如果理解不当，有时可能会导致意外行为。

实际示例和用例

让我们探讨一些实际示例和用例，以说明如何在现实世界的场景中应用 CSS 遏制。

1. 提高动态列表的性能

动态列表，例如用于显示搜索结果或产品列表的列表，通常会成为性能瓶颈，尤其是在处理大型数据集时。通过对每个列表项应用 contain: layout;，您可以防止对一个项目的更改影响其他项目的布局，从而显著提高滚动性能。

            
<ul class="search-results">
  <li style="contain: layout;">...</li>
  <li style="contain: layout;">...</li>
  <li style="contain: layout;">...</li>
</ul>

            

              
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2. 优化模态窗口和覆盖层

模态窗口和覆盖层在出现或消失时通常会触发整个页面的重绘。通过对模态窗口的容器应用 contain: paint;，您可以将重绘限制在模态窗口本身，从而实现更平滑的过渡并提高性能。

            
<div class="modal" style="contain: paint;">
  ...content...
</div>

            

              
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3. 隔离第三方小部件

第三方小部件，例如社交媒体源或广告横幅，通常会引入意外的样式冲突或性能问题。通过对小部件的容器应用 contain: style;，您可以隔离其样式并防止它们影响您网站的其余部分。此外，可以考虑使用 contain: layout; 和 contain: paint; 以获得额外的性能优势。

            
<div class="widget-container" style="contain: style layout paint;">
  ...widget code...
</div>

            

              
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4. 增强长页面的滚动性能

具有多个部分的长页面可能会出现滚动性能不佳的问题。通过对各个部分应用 contain: paint; 或 contain: content;，您可以帮助浏览器在滚动期间优化渲染。

            
<section style="contain: paint;">
  ...content...
</section>

            

              
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5. 管理动态内容区域

具有动态内容的区域，如评论区、购物车或实时数据显示，可以从 contain: size;、contain: layout; 和 contain: paint; 中受益。这将内容更改隔离在该部分内，防止它们导致整个页面的回流或重绘。

            
<div class="dynamic-area" style="contain: size layout paint;">
  ...dynamic content...
</div>

            

              
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使用 CSS 遏制的最佳实践

为了有效地利用 CSS 遏制，请考虑以下最佳实践：

• 从 contain: content; 或 contain: strict; 开始：当您不确定要使用哪些特定的遏制值时，请从 contain: content; 或 contain: strict; 开始。这些简写提供了一个很好的起点，并提供了一个全面的隔离级别。
• 衡量性能：使用浏览器开发人员工具来衡量应用遏制的性能影响。确定遏制提供最大好处的区域。像 Chrome DevTools 的性能（Performance）选项卡这样的工具可以帮助识别重绘和布局瓶颈。
• 避免过度遏制：不要不加选择地应用遏制。过度遏制有时会导致意外行为或妨碍浏览器优化渲染的能力。仅在真正需要的地方应用遏制。
• 彻底测试：在应用遏制后彻底测试您的网站，以确保它不会引入任何视觉故障或功能问题。在不同的浏览器和设备上进行测试，以确保跨浏览器兼容性。
• 考虑浏览器兼容性：虽然现代浏览器广泛支持 CSS 遏制，但考虑与旧版浏览器的兼容性至关重要。使用功能检测或 polyfill 为不支持遏制的浏览器提供回退行为。（请参阅下面的浏览器兼容性部分）
• 记录您的遏制策略：在您的 CSS 代码中清楚地记录您对遏制的使用。这将帮助其他开发人员理解为什么应用了遏制，并避免意外地删除它。

浏览器兼容性

CSS 遏制得到现代浏览器的广泛支持，包括 Chrome、Firefox、Safari 和 Edge。然而，对旧版浏览器的支持可能有限或不存在。在使用 CSS 遏制之前，必须在 Can I use 等网站上检查浏览器兼容性表，以确保您用户可能使用的浏览器支持它。

如果您需要支持旧版浏览器，请考虑使用功能检测或 polyfill 提供回退行为。功能检测涉及在应用 contain 属性之前检查浏览器是否支持该属性。Polyfill 是 JavaScript 库，它提供了浏览器本身不支持的 CSS 功能的实现。

高级遏制策略

除了基本的遏制值之外，您还可以使用更高级的策略来进一步优化性能和可维护性。

1. 将遏制与其他优化技术相结合

当 CSS 遏制与其他性能优化技术相结合时，效果最佳，例如：

• 最小化 DOM 大小：减少 DOM 中的元素数量可以显著提高渲染性能。
• 使用 CSS Transforms 和 Opacity 进行动画：对 CSS transforms 和 opacity 进行动画通常比对其他属性进行动画性能更高。
• 事件处理程序的防抖和节流：限制事件处理程序的执行频率可以防止过多的布局和重绘操作。
• 懒加载图片和其他资产：仅在需要时加载图片和其他资产可以减少初始页面加载时间。

2. 将遏制与 Web Components 结合使用

CSS 遏制非常适合 Web Components。通过将遏制应用于 Web Component 的 shadow DOM，您可以将其样式和布局与页面的其余部分隔离开来，从而防止冲突并提高性能。

3. 动态遏制

在某些情况下，您可能需要根据特定条件动态应用或移除遏制。例如，您可能仅在页面的某个部分在视口中可见时才对其应用 contain: paint;。

            
const element = document.querySelector('.my-element');

function checkVisibility() {
  const rect = element.getBoundingClientRect();
  const isVisible = (
    rect.top >= 0 &&
    rect.left >= 0 &&
    rect.bottom <= (window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight) &&
    rect.right <= (window.innerWidth || document.documentElement.clientWidth)
  );

  if (isVisible) {
    element.style.contain = 'paint';
  } else {
    element.style.contain = 'none';
  }
}

window.addEventListener('scroll', checkVisibility);
window.addEventListener('resize', checkVisibility);
checkVisibility(); // Initial check

            

              
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CSS 遏制的未来

CSS 遏制是一项不断发展的技术。随着 Web 浏览器和 CSS 规范的不断进步，我们可以期待看到对遏制模型的进一步改进和增强。未来的发展可能包括：

• 更精细的遏制值：提供对布局、样式和绘制隔离更精细控制的新遏制值。
• 改进的浏览器优化：浏览器可能会基于 CSS 遏制开发更复杂的优化策略，从而带来更大的性能提升。
• 与其他 CSS 功能集成：与 CSS Grid 和 Flexbox 等其他 CSS 功能无缝集成，以创建更强大、更高效的布局。

全球化考量

在实施 CSS 遏制时，考虑可能影响网站性能和用户体验的全球因素非常重要：

• 不同的网络速度：世界不同地区的用户可能有截然不同的网络速度。像 CSS 遏制这样的优化技术对于连接速度较慢的用户来说变得更加重要。
• 设备多样性：网站应针对各种设备进行优化，从高端台式机到低端手机。CSS 遏制有助于提高资源受限设备的性能。
• 本地化：支持多种语言的网站可能需要根据不同语言的布局和渲染特性调整其遏制策略。例如，从右到左书写方向的语言可能需要不同的遏制配置。
• 可访问性：确保您对 CSS 遏制的使用不会对网站的可访问性产生负面影响。使用辅助技术测试您的网站，以确保所有用户都能使用。

结论

CSS 遏制第 3 级是优化网站性能和提高可维护性的强大工具。通过隔离文档的某些部分，您可以帮助浏览器更高效地渲染您的网站，从而带来更流畅、响应更快的用户体验。通过理解不同的遏制值并战略性地应用它们，您可以解锁显著的性能提升，并创建更健壮、更易维护的 CSS 代码。随着 Web 开发的不断发展，CSS 遏制无疑将成为构建高性能、全球可访问网站的越来越重要的技术。

请记住衡量性能、彻底测试并记录您的遏制策略，以确保您有效地使用 CSS 遏制。通过仔细的规划和实施，CSS 遏制可以成为您 Web 开发工具包中的宝贵资产，帮助您创建快速、高效且令全球用户愉悦的网站。

立即开始尝试 CSS 遏制，发现它可以为您的 Web 项目带来的性能优势。考虑您用户的特定需求以及您的网站将被访问的全球背景。通过采用 CSS 遏制和其他优化技术，您可以创建真正世界一流的网站。