CSS变量实用指南及注意事项

近年来，一些动态特性已经开始成为 CSS 语言本身的一部分。 CSS变量 – 官方的术语为 “自定义属性” – 已经已经加入规范并且具有很好的浏览器支持，而 CSS mixins 目前正在开发中。

在本文中，你将了解如何开始将CSS变量集成到CSS开发工作流程中，让你的样式表更好维护，且减少重复。

让我们一起深入了解吧！

什么是CSS变量？

如果你使用过任何编程语言，那么你已经熟悉了变量的概念。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，请考虑以下JavaScript代码段：

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里存储的值就不再是 5 ，而是 7 了。

变量的好处在于你可以把值存储在一个地方，然后在你需要的地方修改它。这样你就不用在程序的不同地方为不同的值添加不同的变量：所有变量更新使用同一个存储地址，比如你的变量。

CSS在很大程度上是一种声明式的语言，缺乏动态性。你也许会认为，让 CSS 拥有变量，似乎让上面的说法自相矛盾。如果前端开发仅仅关注语义，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求而不断进化与适应。CSS也不例外。

总而言之，变量已经成为 CSS 中令人激动的实现，你很快也会发现，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。

以下是规范对此的说法：

[使用CSS变量]可以更容易地阅读大文件，因为看似任意的值，现在具有信息性名称，并且使此类文件更容易编辑，且更不容易出错，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文件中去手动多次修改这个值。

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并不是同样的东西。

不同之处在于CSS变量是运行在浏览器中的动态CSS属性，而预处理器变量会被编译成普通的CSS代码。因此，浏览器并不知道预处理器变量的存在。

这意味着，你可以在样式表，内联样式和SVG的标签中直接更新CSS变量，或者使用JavaScript操作它们。这是预处理器变量做不到的。CSS变量提供了更多可能性！

但这并不是说你需要在二者之间选择其一：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)这个术语，但是官方的规范把它们称作为级联变量的CSS自定义属性。CSS自定义属性形式如下：

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

在自定义属性前面添加双横线前缀，然后像普通的CSS属性一样给它赋值。在上面的代码片段中，我给 --my-cool-background 自定义属性赋了一个颜色值。

而级联变量(cascading variable) 的部分，由通过 var() 来使用你的自定义属性，形式如下：

var(--my-cool-background);

自定义属性的作用范围限定在 CSS 选择器中， var() 部分用作实际 CSS 属性的值：

: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 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在全局可用（它匹配<html>元素内的所有内容）。然后，使用 var() 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。

除此之外，还可以把淡蓝色应用到多个HTML元素的其他颜色属性上，如 color ，border-color 等。方法很简单，就是通过 var(--my-cool-background) 获取自定义属性的值，然后给相应的CSS属性设置上去。（当然，我建议在事情变得混乱之前考虑一下CSS变量的命名约定）：

p {
color: var(--my-cool-background);
}

你也可以在CSS变量中使用另一个CSS变量，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，它的值是使用 --top-color 和 --bottom-color 变量创建的一个渐变。现在，你可以在任何地方通过仅仅改变变量的值来修改渐变，而不必到处在样式表中创建渐变实例。

最后，你可以在CSS变量中加入一个或多个备用值，例如：

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

上面的代码中，#333是一个备用值。如果未设置备用值，则在自定义属性无效或未设置的情况下，将应用继承的值。

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) 是获取两个不同的自定义属性(分别是 --foo 和 --FOO)的值。

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;
}

当你在 <html> 标签中的任意元素指定 --main-color 变量时，它们都会继承到blue这个值。

如果你在另一个元素里面给自定义属性赋了一个不同的值，这个元素的所有子元素就会继承这个新值，例如：

CSS：

:root {
--main-color: blue;
}
.alert {
--main-color: red;
}
p {
color: var(--main-color);
}

HTML:

<--! 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 ，这个变量的值是 red 。

内联样式中的 CSS 变量

CSS变量也可以在元素的内联样式中定义。假设您有一个可以控制大小的组件，

你可以看到元素的内联样式中同样可以定义CSS变量，而且同样遵循相同的级联规则。

var()函数

现在你知道了 var() 函数的用法。有关此功能的更多信息。看下面的代码，有一个红色的 div 和一个绿色的div。只有一个CSS变量用于子绿色 div 。

现在从:root选择器删除CSS变量 --background: green;，看看会发生什么。

你可能猜测子元素将具有从父元素继承的背景红色。错了，这里有点特殊情况。当您在任何CSS属性中使用该变量时，如果没有定义变量，那么它将默认采用默认值。在这个例子中，背景颜色将是transparent(透明的)：

你可能猜测子元素将具有从父元素继承的背景红色。错了，这里有点特殊情况。当您在任何CSS属性中使用该变量时，如果没有定义变量，那么它将默认采用默认值。在这个例子中，背景颜色将是transparent(透明的)：

无效的值

如果CSS变量有一个无效的值，比如 --background: blah blah blah; 或拼写错误 --background: yelow; /* yellow 拼写错误 */，那么 CSS 属性将默认采用默认值，如：

background 默认值是 transparent
width 默认值是 auto
position 默认值是 static
opacity 默认值是 1
display 默认值是 inline

下面这个例子中，background的值为transparent，也就是说背景颜色是透明的。

回退值（fallback value）

有时可能会出现无法定义CSS变量的情况。在这种情况下，您可以将回退值设置为 var() 函数中的第二个参数

你也可以嵌套多个var() 函数 background: var(--color1, var(--color2, var(--color3, #00BCD4)));。

结合 calc()函数

如果你以前从未使用过它，那么我现在告诉你 calc() 函数是一个很实用的小工具，可以让您执行计算以确定CSS值。它在所有现代浏览器上都得到了很好的支持，并且可以与 CSS变量结合使用，以构建新值。下面的例子中 <div> 的 width是动态计算的，

结合媒体查询 @media

你甚至可以在媒体查询中重新设置变量值，并让这些新值在任何地方使用它们级联，特别要说明的是：这是预处理器变量无法实现的。

查看此示例，其中媒体查询更改用于设置非常简单网格的变量，打开 codepen，然后尝试调整浏览器的大小，你可以看到媒体查询中的 CSS 变量依然有效。

现在了解这些规则足够，让我们来编码吧！

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。

比如，你想通过SVG图标元素的父元素来给它一个不同的颜色。你可以在父元素内设置一个局部的CSS变量，然后把它赋值成你想要的颜色，然后，父元素内的图标就能从父元素继承到合适的颜色。

下面是相关代码：

/* 图标的内联SVG symbol */
<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>
/* 图标的第一个实例  */
<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在他的创造你自己的SVG图标中提供了一个快速教程。

注意 SVG中的圆形元素的 stroke 属性值和文本元素的 fill 属性值：它们都使用了一个CSS变量，--icon-color ，这个变量定义在CSS文档的 :root 选择器上，如下所示：　

:root {
--icon-color: black;
}

这是当前图标看起来的样子：

技术图片

如果你现在把SVG图标放到不同的容器中，然后在每个父元素的选择器中给这个变量赋不同的颜色值，你就能在不添加任何样式规则的情况下创建不同颜色的图标。这很酷！

为了展示这一点，我们把上面图标的一个实例放在一个有 .success 类的 div 中。

HTML 代码：

<!-- 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 代码：

/* css */
.success {
--icon-color: green;
}

这个图标的颜色就变成了绿色：

技术图片

如何在@keyframes中使用CSS变量

CSS变量可以在CSS动画中使用，不论是在一般的HTML元素还是内联SVG元素上。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 var() 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。

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。通过 getComputedStyle，setProperty和 getPropertyValue从JavaScript访问CSS变量非常简单。要获取变量，请使用 getPropertyValue()。

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，使用类似下面的 JavaScript 代码获取 --left-pos 的值：

// 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);

使用类似下面的JavaScript代码给CSS变量赋值：

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。

还有一些简单的方法，这里来看看不使用 getComputedStyle()，获取变量值：

JavaScript 代码:

/* 从 :root 根元素获取变量值 */
document.documentElement.style.getPropertyValue(‘--background‘);
/* 从 .block-3 元素获取变量值 */
document.querySelector(‘.block-3‘).style.getPropertyValue(‘--background‘);

修改变量值：

/* 修改 :root 根元素的变量值 */
document.documentElement.style.setProperty(‘--background‘, ‘#ff0000‘);
/* 修改 .block-3 元素的变量值 */
document.querySelector(‘.block-3‘).style.setProperty(‘--background‘, ‘#ff0000‘);

其他一些注意点
还有一些有趣的事情，在开发时候需要注意。

空值和空格

/* 无效的 */
--color:;
/* 有效的 */
--color: ; /* 值是空格 */

背景图片 url()

/* 无效的 - CSS 不支持拼接*/
.logo{
--logo-url: ‘logo‘;
background: url(‘assets/img/‘ var(--logo-url) ‘.png‘);
}
/* 无效的 - CSS bug */
.logo{
--logo-url: ‘assets/img/logo.png‘;
background: url(var(--logo-url));
}
/* 有效的 */
.logo{
--logo-url: url(‘assets/img/logo.png‘);
background: var(--logo-url);
}

单位相关

/* 无效的 */
--width: 10;
width: var(--width)px;
/* 有效的 */
--width: 10px;
width: var(--width);
/* 有效的 */
--width: 10;
width: calc(1px * var(--width)); /* 乘以1个单位进行转换 */
width: calc(1em * var(--width));

浏览器对CSS变量的支持情况

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‘);
}
}

因为IE/Edge支持 @supports ，所以上面的代码会生效。如果在var()函数中添加一个后备值，你的代码将会更加健壮，在支持的更加不好的浏览器中也能优雅降级。

所以，在Chrome和其他支持CSS变量的浏览器中，<section>元素内部的文本是蓝色的：

技术图片

在IE11中，由于它不支持CSS变量，页面将显示灰色文本:

技术图片

这种方式的缺点是如果你在项目中使用了大量的CSS变量，但是该项目主要通过不支持CSS变量的浏览器打开，那么代码不仅会变得有点儿复杂，维护也将会是噩梦。

在这种情况下，你可以选择使用支持 cssnext 的PostCSS，然后你就可以编写尖端的CSS代码了，兼容不支持的浏览器交给PostCSS去做就可以了，这有点儿像JavaScript的编译器。

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