为什么 Vue3 选择了 CSS 变量

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Vue 3 新增了一条实验性的功能——「单文件组件状态驱动的 CSS 变量」[1]

看到这个，我脑子里有以下的疑问？

CSS 变量是什么？
Sass/Less 中不是有变量的定义么，为什么还需要使用 CSS 变量？
现有的 Vue 不是通过 :style 的方式定义去动态绑定 CSS，那 CSS 变量和这种方式有什么区别？
Vue 3 做了哪些操作，让 SFC (单文件组件)能更好的使用 CSS 变量

以下对这些问题进行探讨

CSS 变量基础

CSS 变量并不是某个框架的产物，而是 CSS 作者定义的一个标准规范

CSS 变量又称为 CSS 自定义属性，它包含的值可以在整个文档中重复使用。由自定义属性标记设定值（比如： --main-color: black;），由 var() 函数来获取值（比如： color: var(--main-color);）

为什么选择两根连词线（--）表示？因为变量 ? 被 Sass 用掉了，@ 被 Less 用掉了。为了不产生冲突，官方的 CSS 变量就改用两根连词线了

CSS 变量一个简单例子如下，CSS 变量基础演示地址[2]

<div class="parent">
  I am Parent
  <div class="child">
    I am Child
  </div>
</div>


.parent {
  /*  变量的作用域就是它所在的选择器的有效范围，所以.parent 读取不到 child 中的变量  */
  color: var(--body-child);
  /*  定义变量  */
  --parent-color: blue;
}
.child {
  /*  通过 var 读取变量  */
  color: var(--parent-color);
  --child-color: green;
}

结果展示

我们现在 .parent 中定义变量 --parent-color: blue;，在 .child 中使用 color: var(--parent-color);

需要注意的是，变量的作用域就是它所在的选择器的有效范围，比如 .child 中定义的 --child-color: green;，在 .parent 读取不到的，只针对 .child 元素下的元素有效

如果希望能够在 HTML 文档中都能访问到，则可以定义在类 :root 中

除了基础的使用，还有以下几点需要注意

CSS 变量的命名是对大小写敏感的，也就是 --myColor 和 --mycolor 是不一样的
var() 参数可以使用第二个参数设置默认值，当该变量无效的时候，就会使用这个默认值
CSS 变量提供了 JavaScript 与 CSS 通信的一种途径，在 JS 中我们可以操作 CSS，跟操作普通的 CSS 属性是一样的

// 获取一个 Dom 节点上的 CSS 变量
element.style.getPropertyValue("--my-var");

// 获取任意 Dom 节点上的 CSS 变量
getComputedStyle(element).getPropertyValue("--my-var");

// 修改一个 Dom 节点上的 CSS 变量
element.style.setProperty("--my-var", jsVar + 4);

这里就演示了最简单的使用，具体可以查看 MDN[3] 文档

在 Vue 2 中使用CSS 变量

上面说了，CSS 变量并不是什么某个框架的产物，而是原生 CSS 的标准规范。那么在 Vue 2 中直接使用 CSS 变量肯定可以的，并没什么约束。

关键是我们怎么让 Vue 组件中的状态同步到 CSS 变量中，其实也很简单，通过 Style 绑定 即可。Vue 2 演示地址[4]

<template>
  <!-- 如果要该组件都可以使用，则必须放置在根元素下 -->
  <div class="hello" :style="styleVar">
    <div class="child-1">I am Child 1</div>
    <div class="child-2">I am Child 2</div>
    <div @click="onClick">Change Red TO Blue</div>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  name: "HelloWorld",
  props: {
    msg: String,
  },
  data() {
    return {
      styleVar: {
        "--colorBlue": "blue",
        "--colorRed": "red",
        "--fontSize": "30px",
        "--fontSizeTest": "30px",
      },
    };
  },
  methods: {
    onClick() {
      this.styleVar["--fontSizeTest"] = "40px";
    },
  },
};
</script>

<!-- Add "scoped" attribute to limit CSS to this component only -->
<style scoped>
.child-1 {
  color: var(--colorBlue);
  font-size: var(--fontSize);
}
.child-2 {
  color: var(--colorRed);
  font-size: var(--fontSizeTest);
}
</style>

结果：

我们只需要在组件的根元素中设置 :style="styleVar"（如果要该组件都可以使用，则必须放置在根元素下），就可以在 Vue 2.x 中实现组件中的状态和 CSS 值的绑定，而且这种绑定关系是响应式的，比如我定义一个方法，改变 font-size 的值，是可以实时更新的

onClick() {
  this.styleVar["--fontSizeTest"] = "40px";
},

效果演示：

:style VS CSS 变量

这里有个问题，现有的 Vue 可以通过 :style 的方式定义去动态绑定 CSS，比如我可以直接在上面的 .child-1中做如下绑定，效果跟上面是一致的。

<div class="child-1" :style="{ color: 'blue', fontSize: '30px' }">
  I am Child 1
</div>

那我为什么还要使用 CSS 变量？这样大费周章是否真有意义？

我总结有如下两个原因：

原因一：复杂的网站都会有大量的 CSS 代码，通常也会有许多重复的值。当组件中的一个状态被几十个地方用到时，那么你可能需要绑定很多个 :style。一来代码会显得可读性不强，二来性能上应该是比原生的要差，毕竟要将更改经过 Vue 的指令绑定到每一个元素上（这一点暂未验证）

通过 CSS 变量，就可以直接通过在组件的根元素设置变量，在组件内部 <style> 中直接使用即可

原因二：伪元素的使用如果直接使用 :style 我们无法设置伪元素的样式，而 CSS 变量就可以

p::first-line {
  color: var(--theme-secondary-color);
}

在 Vue 3 中使用 CSS 变量

虽然 Vue 2.x 中可以使用 CSS 变量，但需要通过样式绑定的方式传入，似乎没那么优雅，所以 Vue 3 中做了一些优化

新增 vars 绑定

<template>
  <div class="text">hello</div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      color: "red",
    };
  },
};
</script>

<style vars="{ color }">
.text {
  color: var(--color);
}
</style>

在 Vue 3 中的 SFC 中，style 标签支持 vars 绑定，该参数接受对象键值对方式注入 CSS 变量，如上所示 <style vars="{ color }">。可以效果可以看 Vue 3演示地址[5]

这些变量会直接绑定到组件的根元素上，上面的例子中，最后的渲染结果如下：

<div style="--color:red" class="text">hello</div>

和 style scoped 一起使用

当 vars 和 <style scoped> 一起使用时，所应用的 CSS 变量将以组件的 Scoped id 作为前缀，访问的时候也会自动加上 Scoped id

比如，我们书写如下：

<style scoped vars="{ color }">
h1 {
  color: var(--color);
}
</style>

则编译过后，变成

h1 {
  color: var(--6b53742-color);
}

假如我们这种情况下想访问的是全局的 CSS 变量呢？也就是我们不希望加上 Scoped Id，那么要书写类似如下：

<style scoped vars="{ color }">
h1 {
  color: var(--color);
  font-size: var(--global:fontSize);
}
</style>

这样会编译成如下结果：

h1 {
  color: var(--6b53742-color);
  font-size: var(--fontSize);
}

Less/Sass中的变量VS CSS变量

我理解最重要的一点，就是 CSS 变量可以跟 JavaScript 更好的通信，相当于 CSS 和 JavaScript 的桥梁。在 Vue 中这一点还是体现得挺明显的

另外来看一个切换主题的例子，如果我们用 Sass 变量，如下：

$color-primary: blue;
$color-text: black;
$color-bg: white;
/* invert */
$color-primary-invert: red;
$color-text-invert: white;
$color-bg-invert: black;

.component {
  color: $color-text;
  background-color: $color-bg;

  a {
    color: $color-primary;
  }
}

.component--dark {
  color: $color-text-invert;
  background-color: $color-bg-invert;

  a {
    color: $color-primary-invert;
  }
}

我们有两个主题，一个是普通的主题，一个暗黑模式的（dark）。注意，在暗黑模式中，我们需要新的颜色变量去更新旧的颜色变量。假如这种设置非常多的时候，我们会很苦恼。

看 CSS 变量设置的话

:root, [data-theme="default"] {
  --color-primary: blue;
  /* color contrasts */
  --color-bg: white;
  --color-contrast-lower: hsl(0, 0%, 95%);
  --color-contrast-low: hsl(240, 1%, 83%);
  --color-contrast-medium: hsl(240, 1%, 48%);
  --color-contrast-high: hsl(240, 4%, 20%);
  --color-contrast-higher: black;
}

[data-theme] {
  background-color: var(--color-bg);
  color: var(--color-contrast-high);
}

[data-theme="dark"] {
  --color-primary: red;
  /* color contrasts */
  --color-bg: black;
  --color-contrast-lower: hsl(240, 6%, 15%);
  --color-contrast-low: hsl(252, 4%, 25%);
  --color-contrast-medium: hsl(240, 1%, 57%);
  --color-contrast-high: hsl(0, 0%, 89%);
  --color-contrast-higher: white;
}

这种情况下，我们不需要额外定义一个颜色变量，因为我们只需要设置CSS 变量为正确的值即可

之所以会有以上用法上的不同，我理解是 SASS 变量是编译时，也就是说预处理器在向浏览器输出前已经解析完毕，而浏览器对 CSS 变量解析是运行时的

另外预处理器和 CSS 变量并不冲突，它们结合可以更好的提升我们的开体验

缺点——浏览器兼容性问题

CSS 变量目前的支持度并非特别好，IE 目前全部都是不支持的，但终上所述，依旧看好它的未来

对它的兼容性进行处理，我们也可以进行如下书写：

a {
  color: #7F583F;
  color: var(--primary);
}

总结

最后总结一下文章开头提出的几个问题：

CSS 变量是什么？
CSS 变量又称为 CSS 自定义属性，它包含的值可以在整个文档中重复使用
现有的 Vue 不是通过 :style 的方式定义去动态绑定 CSS，那 CSS 变量和它又有什么区别呢？
复杂的网站都会有大量的 CSS 代码，通常也会有许多重复的值
伪元素的使用
Vue 3 做了哪些操作，让 SFC (单文件组件)能更好的使用 CSS 变量
新增 vars 绑定
和 <style scoped> 一起使用，增强作用域功能
Sass/Less 中不是有变量的定义了么，为什么还要使用 CSS 变量？
CSS 变量可以跟 JavaScript 更好的通信，相当于 CSS 和 JavaScript 的桥梁
SASS 变量是编译时，CSS 变量是运行时

参考

CSS 变量教程[6]
Why we prefer CSS Custom Properties to SASS variables[7]

参考资料

[1]「单文件组件状态驱动的 CSS 变量」: https://github.com/vuejs/rfcs/blob/sfc-improvements/active-rfcs/0000-sfc-style-variables.md

[2]CSS 变量基础演示地址: https://codepen.io/gpingfeng/pen/BaLPxoy?editors=1100

[3]MDN: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/Using_CSS_custom_properties

[4]Vue 2 演示地址: https://codesandbox.io/s/keen-chaplygin-kejew?file=/src/components/HelloWorld.vue

[5]Vue 3演示地址: https://codesandbox.io/s/optimistic-dust-vr0ke?file=/src/components/HelloWorld.vue

[6]CSS 变量教程: https://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/css-variables.html

[7]Why we prefer CSS Custom Properties to SASS variables: https://codyhouse.co/blog/post/css-custom-properties-vs-sass-variables