CSS中层叠上下文的具体使用

前言

在有些 CSS 相互影响作用下，对元素设置的 z-index 并不会按实际大小叠加，一直不明白其中的原理，最近特意查了一下相关资料，做一个小总结。

层叠上下文与层叠顺序

层叠上下文（stacking content）是 HTML 中的三维概念，也就是元素z轴。层叠顺序（stacking order）表示层叠时有着特定的垂直显示顺序。

层叠准则

谁大谁上

当具有明显的层叠水平标示的时候，如识别的 z-indx 值，在同一个层叠上下文领域，层叠水平值大的那一个覆盖小的那一个。

后来居上

当元素的层叠水平一致、层叠顺序相同的时候，在DOM流中处于后面的元素会覆盖前面的元素。

层叠上下文的特性

层叠上下文有以下特性：

• 层叠上下文的层叠水平要比普通元素高；
• 层叠上下文可以阻断元素的混合模式；
• 层叠上下文可以嵌套，内部层叠上下文及其所有子元素均受制于外部的层叠上下文；
• 每个层叠上下文和兄弟元素独立，也就是当进行层叠变化或渲染的时候，只需考虑后代元素；
• 每个层叠上下文是自成体系的，当元素发生层叠的时候，整个元素被认为是在父层叠上下文的叠层顺序中；

z-index 值不是 auto 的时候，会创建层叠上下文

对于包含 position: relative; position: absolute; 的定位元素，以及 FireFox/IE浏览器下包含 position声明定位的元素，当其 z-index 值不是 auto 的时候，会创建层叠上下文。

HTML 代码

<div  class="red-wrapper">
    <div  class="red">小红</div>
</div>
<div  class="gray-wrapper">
    <div  class="gray">小灰</div>
</div>

CSS代码

.red-wrapper {
    position: relative;
    z-index: auto;
}

.red {
    position: absolute;
    z-index: 2;
    width: 300px;
    height: 200px;
    text-align: center;
    background-color: brown;
}

.gray-wrapper {
    position: relative;
    z-index: auto;
}  

.gray {
    position: relative;
    z-index: 1;
    width: 200px;
    height: 300px;
    text-align: center;
    background-color: gray;
}

当两个兄弟元素 z-index 都为 auto 时，它们为普通元素，子元素遵循”谁大谁上“的原则，所以小灰 z-index: 1; 输给了小红的 z-index: 2;，被压在了下面

然而当 z-index 变成数值时，就会创建一个层叠上下文，各个层叠元素相互独立，子元素受制于父元素的层叠顺序。将兄弟元素的 z-index 从 auto 变成了数值 0，他们的子元素的之间的层叠关系就不不受本身 z-index 的影响，而是由父级元素的 z-index 决定。

下面小红和小灰的父级的 z-index 都调整成 0

.red-wrapper {
    /* 其他样式 */
    z-index: 0;
}  

.gray-wrapper {
    /* 其他样式 */
    z-index: 0;
}

就会发现小灰在小红的上面了，因为小灰的父级和小红的父级都变成了层叠上下文元素，层叠级别一样，根据文档流中元素位置”后来居上“原则。

CSS3对层叠上下文的影响

display: flex|inline-flex 与层叠上下文

父级是 display: flex 或者 display: inline-flex;，子元素的 z-index 不是 auto，此时，这个子元素（注意这里是子元素）为层叠上下文元素。

HTML 代码

<div  class="wrapper">
    <div  class="gray">
        小灰
        <div  class="red">小红</div>
    </div>
</div>

CSS代码

.wrapper {
    display: flex;
}

.gray {
    z-index: 1;
    width: 200px;
    height: 300px;
    text-align: center;
    background-color: gray;
}  

.red {
    z-index: -1;
    width: 300px;
    height: 200px;
    text-align: center;
    background-color: brown;
    position: relative;
}

这样，由于小灰的父级的 display: flex;，自身的 z-index 不为 auto，因此变成了层叠上下文元素，原本小红垫底变成了小灰垫底了。

mix-blend-mode 与层叠上下文

具有 mix-blend-mode 属性的元素是层叠上下文元素

CSS 属性mix-blend-mode（混合模式），可以将叠加的元素的内容和背景混合在一起。

代码同上，只需在小灰上添加 mix-blend-mode 属性，为了能查看到混合效果，将外面容器增加一个背景图。

.wrapper {
    background-image: url("./jz.png");
}

.gray {
    /* 其他样式 */
    mix-blend-mode: darken;
}

同理，小灰有 mix-blend-mode 属性，变成了层叠上下文元素，让小灰垫底。

opacity 与层叠上下文

如果元素的 opacity 不为1，这个元素为层叠上下文元素

HTML 代码

<div  class="gray">
    小灰
    <div  class="red">小红</div>
</div>

CSS代码

.gray {
    z-index: 1;
    width: 200px;
    height: 300px;
    text-align: center;
    background-color: gray;
    opacity: 0.5;
}

.red {
    z-index: -1;
    width: 300px;
    height: 200px;
    text-align: center;
    background-color: brown;
    position: relative;
}

由于小灰自身有 opacity 半透明属性，变成了层叠上下文元素，使得小红 z-index: -1;也无法穿透。

transform 与层叠上下文

应用了 transform 的元素为层叠上下文元素

代码同上，只不过把小灰应用 transform 变换。

.gray {
    /* 其他相关样式 */
    transform: rotate(30deg);
}

同理，小灰应用 transform 变换，变成了层叠上下文元素，使得小红 z-index: -1;也无法穿透。

filter 与层叠上下文

具有 filter 属性的元素是层叠上下文元素

代码同上，只不过把小灰加上 filter 属性。

.gray {

    /* 其他相关样式 */
    filter: blur(5px);
}

同理，小灰有 filter 属性，变成了层叠上下文元素，使得小红 z-index: -1; 还是在小灰上层。

will-change 与层叠上下文

具有 will-change 属性的元素是层叠上下文元素

代码同上，只不过把小灰加上 will-change 属性。

.gray {
    /* 其他相关样式 */
    filter: will-change;
}

结果，同理如上。

总结

综合来看元素层叠规则，首先要理解在什么情况下元素是层叠上下文元素

• 含有定位属性 position: relative|absolute|fixed;，且 z-index 不为 auto（webkit 内核浏览器，fixed 定位无此限制）的元素是层叠上下文元素；
• 元素有一些 CSS3 属性，可以变成层叠上下文元素：
• 父级是 display: flex|inline-flex; 子元素的 z-index 不是 auto，此时，这个子元素（注意这里是子元素）为层叠上下文元素
• 具有 mix-blend-mode 属性的元素
• opacity 属性不为1的元素
• 有 transform 变换的元素
• 具有 filter 属性的元素
• 具有 will-change 属性的元素

其次要理解叠层准则：”谁大谁上“，”后来居上“，最后就是要了解层叠上下文主要特性（详见文章层叠上下文的特性）。