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1996年以來，CSS一直是用于裝飾和視覺呈現(xiàn)網(wǎng)頁的主要內(nèi)容。如今，它仍然在網(wǎng)頁和網(wǎng)站的布局、排版和顏色等方面發(fā)揮著重要作用。作為一名網(wǎng)頁設(shè)計師，了解關(guān)鍵的CSS技巧可以提高您的工作能力，制作出外觀更好、感覺更佳、響應(yīng)速度更快且用戶友好的網(wǎng)頁。
如果您是一位網(wǎng)頁設(shè)計師，那么您是負(fù)責(zé)創(chuàng)建給人以持久印象的頁面的人。在本文中，我們將向您介紹5個CSS技巧，這些技巧將有助于您創(chuàng)建出美觀且響應(yīng)迅速的網(wǎng)站，讓它們脫穎而出。
網(wǎng)格布局是一個強(qiáng)大的工具，它允許設(shè)計師輕松創(chuàng)建復(fù)雜的布局。您可以定義行和列，然后將元素放置在其中。當(dāng)處理需要按空間邏輯排列的類似項(xiàng)目（例如照片庫）時，網(wǎng)格布局尤其有用。
要使用網(wǎng)格布局，請首先將容器元素定義為帶有display: grid屬性的網(wǎng)格。然后，您可以使用grid-template-rows和grid-template-columns屬性分別指定每行和每列的大小和位置。最后，您可以使用grid-column和grid-row屬性將元素放置在網(wǎng)格內(nèi)。
下面是一個簡單的網(wǎng)格布局示例：
.container {
display: grid;
grid-template-columns: repeat(3, 1fr);
grid-gap: 20px;
}
.item {
grid-column: 1 / 3;
grid-row: 2;
}
在這個示例中，我們使用網(wǎng)格創(chuàng)建了一個包含三列且它們之間有20px間距的容器。我們還將項(xiàng)目放置在第二行，并將其跨越了兩列。
彈性盒子是另一個功能強(qiáng)大的布局工具，它使設(shè)計師能夠輕松創(chuàng)建響應(yīng)式布局。使用彈性盒子，您可以定義一個靈活的容器，并在其中放置項(xiàng)目。
要使用彈性盒子，請首先將容器元素定義為帶有display: flex屬性的彈性容器。然后，您可以使用justify-content和align-items等屬性來指定項(xiàng)目沿主軸和交叉軸的分布方式。您還可以使用flex-basis屬性來設(shè)置每個項(xiàng)目的大小。
下面是一個使用彈性盒子的示例：
.container {
display: flex;
justify-content: space-between;
align-items: center;
}
.item {
flex-basis: 30%;
}
在這個示例中，我們使用彈性盒子創(chuàng)建了一個容器，其中的項(xiàng)目均勻分布，并且垂直居中。每個項(xiàng)目的大小為其父容器的30%。
網(wǎng)頁過渡和動畫是增加交互性和視覺趣味的優(yōu)秀工具。通過過渡，您可以指定元素屬性隨時間的變化方式，而動畫則允許您通過關(guān)鍵幀創(chuàng)建動態(tài)內(nèi)容。
想要使用過渡效果，首先需要定義元素的起始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)。然后，通過過渡屬性來指定需要過渡的屬性以及過渡所需的時間。當(dāng)元素的狀態(tài)發(fā)生改變時（例如，鼠標(biāo)懸停在元素上方），會觸發(fā)過渡效果的展示。
以下是一個示例，演示如何使用過渡效果在按鈕上創(chuàng)建懸停效果：
.button {
background-color: #333;
color: #fff;
padding: 10px 20px;
border-radius: 5px;
transition: background-color 0.5s ease;
}
.button:hover {
background-color: #fff;
color: #333;
}
在這個示例中，按鈕的背景顏色屬性被設(shè)置為在0.5秒內(nèi)過渡，并且采用了緩和的計時函數(shù)。當(dāng)用戶將鼠標(biāo)懸停在按鈕上方時，背景顏色會變?yōu)榘咨瑥亩鴦?chuàng)造出簡單但有效的懸停效果。
自定義字體允許設(shè)計人員為網(wǎng)頁創(chuàng)建獨(dú)特而難忘的排版風(fēng)格。通過使用自定義字體，設(shè)計人員可以使自己的網(wǎng)頁在競爭中脫穎而出，并創(chuàng)造出更一致和沉浸式的體驗(yàn)。
要使用自定義字體，首先需要找到自己喜歡的字體并下載它。然后，將字體文件上傳到網(wǎng)頁上，使用CSS來應(yīng)用這些字體到文本上。您可以使用@font-face規(guī)則來定義字體，也可以使用像Google字體這樣的服務(wù)來托管字體文件，并提供一種簡單的方法將字體添加到網(wǎng)頁中。
以下是一個示例，演示如何結(jié)合使用@font-face規(guī)則來使用自定義字體：
@font-face {
font-family: '我的自定義字體';
src: url('my-custom-font.woff2') format('woff2'),
url('my-custom-font.woff') format('woff');
}
h1 {
font-family: '我的自定義字體', sans-serif;
}
在這個示例中，我們使用@font-face規(guī)則定義了一個名為"我的自定義字體"的自定義字體。然后，通過使用font-family屬性，將該字體應(yīng)用于h1元素上。
CSS變量（也稱為自定義屬性）允許設(shè)計人員定義可在整個CSS中重復(fù)使用的值。這樣可以更輕松地創(chuàng)建一致的、模塊化的樣式，并且能夠更輕松地更新樣式。
想要在CSS中使用變量，首先需要使用"--"前綴來定義它們。然后，在整個CSS中可以通過使用var()函數(shù)來引用這些變量。您還可以使用JavaScript動態(tài)更新變量的值。
以下是一個示例，演示如何在CSS中使用變量：
:root {
--primary-color: #007bff;
}
button {
background-color: var(--primary-color);
color: #fff;
padding: 10px 20px;
border-radius: 5px;
}
button:hover {
background-color: #fff;
color: var(--primary-color);
}
在這個示例中，我們定義了一個名為"primary-color"的變量，并將其設(shè)置為藍(lán)色。然后，我們使用該變量來設(shè)置按鈕的背景顏色。當(dāng)用戶將鼠標(biāo)懸停在按鈕上方時，背景顏色會切換為白色，文本顏色則會切換為我們使用變量設(shè)置的主要顏色。
通過掌握以下五個基本的CSS技巧，您將能夠創(chuàng)建出在競爭中脫穎而出的精美且響應(yīng)迅速的網(wǎng)站。這些技巧都是十分強(qiáng)大的工具，能夠幫助您將設(shè)計提升至一個全新的水平。
想必學(xué)習(xí)前端的同學(xué)們對Canvas 都不陌生，它是 HTML5 新增的“畫布”元素，可以使用JavaScript來繪制圖形。
Canvas元素是在HTML5中新增的標(biāo)簽用于在網(wǎng)頁實(shí)時生成圖像，并且可以操作圖像內(nèi)容，基本上它是一個可以用JavaScript操作的位圖（bitmap）。Canvas 由一個可繪制區(qū)域HTML代碼中的屬性定義決定高度和寬度。JavaScript代碼可以訪問該區(qū)域，通過一套完整的繪圖功能的API生成動態(tài)的圖形。
HTML5 在 2012 年已形成了穩(wěn)定的版本，在此之前很長一段時間，開發(fā)者們繪制圖形選擇的方案更多是SVG來實(shí)現(xiàn)。SVG使用XML來定義圖形，就像使用HTML標(biāo)簽一樣來控制元素的排布，SVG的本質(zhì)就是一個DOM元素。當(dāng)圖形內(nèi)容太過豐富后，性能和內(nèi)存上就會大打折扣。一旦涉及頻繁的圖片繪制場景，這個實(shí)現(xiàn)對于用戶的體驗(yàn)將是毀滅性的。
渲染動畫的基本原理，無非是反復(fù)地擦除和重繪。為了動畫的流暢，留給開發(fā)者渲染一幀的時間，只有短短的 16.67ms。在這16.67ms中，我不僅需要處理一些繪制邏輯，計算每個對象的位置、狀態(tài)，還需要把它們都畫出來。如果消耗的時間稍稍多了一些，用戶就會感受到“卡頓”。所以，在編寫動畫時，開發(fā)者們無時無刻不擔(dān)憂著動畫的性能，唯恐渲染的耗時過長。
在現(xiàn)代 Web 開發(fā)中，開發(fā)者們更多的會借助 Canvas 提供的API去繪制上下文，可以自由繪制各種2D和3D圖形，創(chuàng)建富有視覺沖擊力的游戲場景和角色。Canvas的使用可以使得游戲能夠?qū)崿F(xiàn)流暢的動態(tài)效果和用戶交互。無論是簡單的小游戲還是復(fù)雜的游戲引擎，Canvas 都被廣泛應(yīng)用。
下面是做的一個簡單的對比試驗(yàn)，可以很明顯感受到兩者的差距，分別使用SVG和Canvas繪制一個包含著100w個圓形的500*500的圖片，根據(jù)耗時計算對比，Canvas耗費(fèi)的時間幾乎只有SVG的一半：
把動畫的一幀渲染出來，需要經(jīng)過以下步驟：
之前提到過，在動畫設(shè)計和開發(fā)中，每幀只有16.67毫秒的時間用于渲染。這個數(shù)值是通過計算每秒60幀得出的平均每幀渲染時間。實(shí)際上，并不是所有設(shè)備都能夠穩(wěn)定地達(dá)到60FPS。因此，為了確保在不同設(shè)備上實(shí)現(xiàn)一致性的動畫效果，最好將每幀的渲染時間控制在10毫秒以內(nèi)。
大家都知道，通常情況下，渲染的開銷遠(yuǎn)大于計算（相差3~4個量級）。除非使用了一些時間復(fù)雜度很高的算法，否則不需要過于深入優(yōu)化計算環(huán)節(jié)。Canvas的渲染是在JavaScript引擎中執(zhí)行繪制邏輯，通過構(gòu)建畫布在內(nèi)存中，并遍歷所有像素點(diǎn)的顏色，最終輸出到屏幕上。這種強(qiáng)大的功能可能會增加學(xué)習(xí)成本，但如今仍然有很多開發(fā)者選擇和接受Canvas，這要?dú)w功于Canvas最大的優(yōu)勢：渲染性能的出色表現(xiàn)。
當(dāng)談?wù)搱D形渲染技術(shù)時，就不得不提到DOM駐留模式和Canvas快速模式。
DOM駐留模式
DOM駐留模式是一種基于文檔對象模型（DOM）的渲染技術(shù)。在DOM駐留模式下，頁面的布局和樣式是由DOM樹來掌管的。當(dāng)頁面需要更新時，瀏覽器會重新計算布局和樣式并重新渲染。此模式非常靈活，特別適用于處理動態(tài)頁面交互和多樣化的樣式控制。然而，由于需要頻繁地重新計算布局和樣式，對于復(fù)雜的圖形渲染任務(wù)來說，性能開銷相對較高。
Canvas快速模式
Canvas快速模式利用HTML5的Canvas元素進(jìn)行圖形渲染。在這種模式下，開發(fā)者可以使用Canvas提供的2D或3D繪圖API直接在畫布上繪制圖形。相比于DOM駐留模式，Canvas快速模式更加高效。它不關(guān)心頁面的布局和樣式，而是在需要時只重繪受影響的部分。這樣就避免了頻繁的布局和樣式計算，提高了渲染性能。
分層提高Canvas性能
開發(fā)者們通過分析大量實(shí)際場景，總結(jié)出一套可以進(jìn)一步提升Canvas性能的策略，即對變化較少和變化較多的內(nèi)容進(jìn)行分開渲染。這種策略就是所謂的分層Canvas。它能夠顯著降低完全沒有必要的渲染性能開銷。分層渲染的思想被廣泛應(yīng)用于各種圖形相關(guān)的領(lǐng)域，從古老的皮影戲、套色印刷術(shù)，到現(xiàn)代電影/游戲工業(yè)以及虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域等等。而分層Canvas只是分層渲染思想在Canvas動畫上的一個基礎(chǔ)應(yīng)用。
分層Canvas的核心理念是，動態(tài)頁面中的每種元素（層）對于渲染頻率的需求是不同的。對于許多金融會計等大數(shù)據(jù)行業(yè)的從業(yè)者來說，主要數(shù)據(jù)內(nèi)容的變化頻率和幅度較大（他們通常面臨數(shù)據(jù)變動和頻繁計算），而背景表格樣式的變化頻率或幅度相對較小（基本不變，或者變化緩慢，或者僅在特定時機(jī)變化）。因此，需要頻繁更新和重繪數(shù)據(jù)，但對于背景，可能只需要繪制一次，或者每隔200毫秒才重繪一次，而沒有必要每16毫秒就重繪一次。
視野之外的繪制
在許多情況下，Canvas 僅僅作為數(shù)據(jù)展示頁面的一部分，充當(dāng)著一個“窗口”的角色。如果在每次數(shù)據(jù)更新時，都將所有數(shù)據(jù)完全繪制到 Canvas 上，很可能會出現(xiàn)大量內(nèi)容繪制到Canvas 范圍之外的情況。雖然調(diào)用了繪制 API，但實(shí)際上并沒有產(chǎn)生任何效果。
因此，判斷對象是否位于 Canvas 范圍內(nèi)需要進(jìn)行額外的計算（例如，需要通過對游戲角色的全局模型矩陣求逆來得出對象的世界坐標(biāo)，這是一項(xiàng)相對耗時的操作），同時也會增加代碼的復(fù)雜性。因此，關(guān)鍵是是否需要這樣做。
通過在本地代碼中進(jìn)行測試，比較了在視野內(nèi)和視野外分別繪制100萬個圓的耗時。在視野內(nèi)繪制耗時8936ms，而在視野外繪制耗時2540ms。考慮到計算和繪制之間的耗時差距在3~4個數(shù)量級，因此通過計算來判斷并避免繪制視野外的內(nèi)容是一種非常有效的方法。
之前探討了SVG和Canvas的繪制性能差異以及Canvas常見的優(yōu)化方法。知道，對于使用快速模式渲染的Canvas來說，瀏覽器的每次重繪都是由代碼驅(qū)動的，無須進(jìn)行多層解析，因此它的速度非常快。除了速度快之外，Canvas的靈活性也顯著優(yōu)于DOM。可以通過代碼精確控制何時以及如何繪制出期望的效果。
在資源消耗方面，DOM的駐留模式意味著場景中的每一個新增元素都會導(dǎo)致額外的內(nèi)存消耗，而Canvas則沒有這個問題。這種差異在頁面元素數(shù)量增多時尤為明顯。
在Canvas出現(xiàn)之前，前端渲染表格只能通過構(gòu)建復(fù)雜的DOM來實(shí)現(xiàn)。然而，這種方式會導(dǎo)致瀏覽器性能成為Web應(yīng)用的瓶頸，許多開發(fā)人員因此放棄了在瀏覽器上實(shí)現(xiàn)電子表格的想法。
Canvas出現(xiàn)后，其快速模式帶來的出色性能優(yōu)勢成為了一大亮點(diǎn)，大量、復(fù)雜的DOM渲染處理所帶來的性能問題因此有了解決之道。
回到電子表格的應(yīng)用場景，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了使用Canvas繪制畫布的表格組件。這類組件在渲染數(shù)據(jù)層時無須重復(fù)創(chuàng)建和銷毀DOM元素，而且在畫布的繪制過程中受到的限制也比DOM元素渲染更少。其中，葡萄城公司的純前端表格控件——SpreadJS就用到了Canvas實(shí)現(xiàn)表格繪制，除了表格之外，Canvas也為數(shù)字孿生可視化大屏、頁面游戲等應(yīng)用場景帶來了變革（如下圖所示）。
本文通過介紹Canvas的原理、Canvas的重要性、Canvas在計算與渲染上的作用、Canvas渲染性能優(yōu)勢和Canvas的應(yīng)用這五個部分，全面而系統(tǒng)地闡述了HTML Canvas在高性能渲染方面的相關(guān)知識和技巧。希望讀者通過閱讀本文能夠深入了解Canvas的基本原理和特性，認(rèn)識到Canvas在Web開發(fā)中的重要性，并掌握Canvas在計算與渲染上的作用。
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