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CSS系列（21）-- Houdini 详解

article 2025/1/16 9:11:11

前端技术探索系列：CSS Houdini 详解 🎨

致读者：探索 CSS 的新边界 👋

前端开发者们，

今天我们将深入探讨 CSS Houdini，这项革命性的技术让我们能够直接访问 CSS 引擎的底层。

Houdini 基础 🚀

什么是 Houdini

// Houdini 允许我们注册自定义 CSS 属性
CSS.registerProperty({
    name: '--my-color',
    syntax: '<color>',
    inherits: false,
    initialValue: '#c0ffee'
});

// 使用自定义属性
.element {
    background-color: var(--my-color);
}

Worklets 概念

// 注册 Paint Worklet
CSS.paintWorklet.addModule('my-paint-worklet.js');

// my-paint-worklet.js
registerPaint('gradientBorder', class {
    paint(ctx, size, properties) {
        // 绘制逻辑
    }
});

Paint API 🎯

基础绘制

// paint-worklet.js
registerPaint('circlePattern', class {
    static get inputProperties() {
        return ['--circle-color', '--circle-size'];
    }

    paint(ctx, size, properties) {
        const color = properties.get('--circle-color');
        const circleSize = parseInt(properties.get('--circle-size'));

        ctx.fillStyle = color;
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(
            size.width / 2,
            size.height / 2,
            circleSize,
            0,
            2 * Math.PI
        );
        ctx.fill();
    }
});

// CSS 使用
.element {
    --circle-color: #007bff;
    --circle-size: 20;
    background-image: paint(circlePattern);
}

高级绘制效果

// 渐变边框 Worklet
registerPaint('gradientBorder', class {
    static get inputProperties() {
        return [
            '--border-width',
            '--gradient-start',
            '--gradient-end'
        ];
    }

    paint(ctx, size, properties) {
        const width = properties.get('--border-width');
        const start = properties.get('--gradient-start');
        const end = properties.get('--gradient-end');

        const gradient = ctx.createLinearGradient(
            0, 0,
            size.width, size.height
        );
        
        gradient.addColorStop(0, start);
        gradient.addColorStop(1, end);
        
        ctx.strokeStyle = gradient;
        ctx.lineWidth = width;
        ctx.strokeRect(0, 0, size.width, size.height);
    }
});

Layout API 💫

自定义布局

// 瀑布流布局
registerLayout('masonry', class {
    static get inputProperties() {
        return ['--column-width', '--column-gap'];
    }

    async intrinsicSizes() {/* ... */}

    async layout(children, edges, constraints, styleMap) {
        const columnWidth = parseInt(
            styleMap.get('--column-width')
        );
        const columnGap = parseInt(
            styleMap.get('--column-gap')
        );

        // 计算列数
        const columnCount = Math.floor(
            constraints.fixedInlineSize / 
            (columnWidth + columnGap)
        );

        // 创建列数组
        const columns = Array(columnCount).fill(0);
        const positions = new Map();

        // 分配元素到列
        for (const child of children) {
            const minColumn = columns.indexOf(
                Math.min(...columns)
            );
            
            positions.set(child, {
                x: minColumn * (columnWidth + columnGap),
                y: columns[minColumn]
            });

            columns[minColumn] += 
                (await child.intrinsicSize()).blockSize +
                columnGap;
        }

        // 返回布局结果
        return {
            childFragments: children.map(child => {
                const position = positions.get(child);
                return child.layoutNextFragment({
                    fixedInlineSize: columnWidth,
                    ...position
                });
            })
        };
    }
});

Properties & Values API 🛠️

自定义属性

// 注册自定义属性
CSS.registerProperty({
    name: '--theme-color',
    syntax: '<color>',
    inherits: true,
    initialValue: '#007bff'
});

CSS.registerProperty({
    name: '--animation-timing',
    syntax: '<time>',
    inherits: false,
    initialValue: '0.3s'
});

// 使用自定义属性
.element {
    background-color: var(--theme-color);
    transition: all var(--animation-timing) ease;
}

类型检查与验证

// 带类型检查的自定义属性
CSS.registerProperty({
    name: '--border-size',
    syntax: '<length>',
    inherits: false,
    initialValue: '1px'
});

CSS.registerProperty({
    name: '--opacity-value',
    syntax: '<number>',
    inherits: false,
    initialValue: '1.0'
});

// 使用时会进行类型检查
.element {
    border-width: var(--border-size); // 有效
    opacity: var(--opacity-value);     // 有效
    
    --border-size: 20px;  // 有效
    --border-size: blue;  // 无效！
}

实际应用示例 ⚡

动态背景图案

// 波浪背景 Worklet
registerPaint('wavyBackground', class {
    static get inputProperties() {
        return [
            '--wave-color',
            '--wave-height',
            '--wave-frequency'
        ];
    }

    paint(ctx, size, properties) {
        const color = properties.get('--wave-color');
        const height = properties.get('--wave-height');
        const frequency = properties.get('--wave-frequency');

        ctx.strokeStyle = color;
        ctx.lineWidth = 2;
        ctx.beginPath();

        for (let x = 0; x < size.width; x++) {
            const y = Math.sin(x * frequency) * height + 
                     (size.height / 2);
            
            if (x === 0) {
                ctx.moveTo(x, y);
            } else {
                ctx.lineTo(x, y);
            }
        }

        ctx.stroke();
    }
});

高级动画效果

// 注册动画属性
CSS.registerProperty({
    name: '--animation-progress',
    syntax: '<number>',
    inherits: false,
    initialValue: '0'
});

// 创建动画 Worklet
registerPaint('progressRing', class {
    static get inputProperties() {
        return [
            '--animation-progress',
            '--ring-color',
            '--ring-width'
        ];
    }

    paint(ctx, size, properties) {
        const progress = properties.get('--animation-progress');
        const color = properties.get('--ring-color');
        const width = properties.get('--ring-width');

        const centerX = size.width / 2;
        const centerY = size.height / 2;
        const radius = Math.min(centerX, centerY) - width;

        ctx.strokeStyle = color;
        ctx.lineWidth = width;
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(
            centerX,
            centerY,
            radius,
            0,
            progress * 2 * Math.PI
        );
        ctx.stroke();
    }
});