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Facebook 重构:抛弃 Sass / Less ,迎接原子化 CSS 时代

随着 Facebook 和 Twitter 最近的产品部署,我认为一个新的趋势正在缓慢增长:Atomic CSS-in-JS。

作者:ssh前端 来源:前端从进阶到入院|2021-01-13 08:06

随着 Facebook 和 Twitter 最近的产品部署,我认为一个新的趋势正在缓慢增长:Atomic CSS-in-JS。

在这篇文章中,我们将看到什么是Atomic CSS(原子 CSS),它如何与 Tailwind CSS 这种实用工具优先的样式库联系起来,目前很多大公司在 React 代码仓库中使用它们。

由于我不是这方面的专家,所以我不会去深入探讨它的利弊。我只是希望能帮助你了解它的大致内容。

先抛出一个令人开心的结论,新的 CSS 编写和构建方式让 Facebook 的主页减少了 80% 的 CSS 体积。

什么是原子 CSS?

你可能听说过各种 CSS 方法,如 BEM, OOCSS…

  1. <button class="button button--state-danger">Danger button</button> 

现在,人们真的很喜欢 Tailwind CSS[1] 和它的 实用工具优先(utility-first)[2] 的概念。这与 Functional CSS 和 Tachyon[3] 这个库的理念非常接近。

  1. <button 
  2.   class="bg-blue-500 hover:bg-blue-700 text-white font-bold py-2 px-4 rounded" 
  3.   Button 
  4. </button> 

用海量的实用工具类(utility classes)组成的样式表,让我们可以在网页里大显身手。

原子 CSS 就像是实用工具优先(utility-first)CSS 的一个极端版本: 所有 CSS 类都有一个唯一的 CSS 规则。原子 CSS 最初是由 Thierry Koblentz (Yahoo!)在 2013 年挑战 CSS 最佳实践[4]时使用的。

  1. /* 原子 CSS */ 
  2. .bw-2x { 
  3.   border-width: 2px; 
  4. .bss { 
  5.   border-style: solid; 
  6. .sans { 
  7.   font-style: sans-serif; 
  8. .p-1x { 
  9.   padding: 10px; 
  10. /* 不是原子 CSS 因为这个类包含了两个规则 */ 
  11. .p-1x-sans { 
  12.   padding: 10px; 
  13.   font-style: sans-serif; 

使用实用工具/原子 CSS,我们可以把结构层和表示层结合起来:当我们需要改变按钮颜色时,我们直接修改 HTML,而不是 CSS!

这种紧密耦合在现代 CSS-in-JS 的 React 代码库中也得到了承认,但似乎 是 CSS 世界里最先对传统的关注点分离有一些异议。

CSS 权重也不是什么问题,因为我们使用的是最简单的类选择器。

我们现在通过 html 标签来添加样式,发现了一些有趣的事儿:

我们增加新功能的时候,样式表的增长减缓了。

我们可以到处移动 html 标签,并且能确保样式也同样生效。

我们可以删除新特性,并且确保样式也同时被删掉了。

可以肯定的缺点是,html 有点臃肿。对于服务器渲染的 web 应用程序来说可能是个缺点,但是类名中的高冗余使得 gzip 可以压缩得很好。同时它可以很好地处理之前重复的 css 规则。

一旦你的实用工具/原子 CSS 准备好了,它将不会有太大的变化或增长。可以更有效地缓存它(你可以将它附加到 vendor.css 中,重新部署的时候它也不会失效)。它还具有相当好的可移植性,可以在任意其他应用程序中使用。

实用工具/原子 CSS 的限制

实用工具/原子 CSS 看起来很有趣,但它们也带来了一些挑战。

人们通常手工编写实用工具/原子 CSS,精心制定命名约定。但是很难保证这个约定易于使用、保持一致性,而且不会随着时间的推移而变得臃肿。

这个 CSS 可以团队协作开发并保持一致性吗?它受巴士因子[5]的影响吗?

巴士系数是软件开发中关于软件专案成员之间讯息与能力集中、未被共享的衡量指标,也有些人称作“货车因子”、“卡车因子”(lottery factor/truck factor)。一个专案或计划至少失去若干关键成员的参与(“被巴士撞了”,指代职业和生活方式变动、婚育、意外伤亡等任意导致缺席的缘由)即导致专案陷入混乱、瘫痪而无法存续时,这些成员的数量即为巴士系数。

你还需要预先开发好一个不错的实用工具/原子样式表,然后才能开始开发新功能。

如果实用工具/原子 CSS 是由别人制作的,你将不得不首先学习类命名约定(即使你知道 CSS 的一切)。这种约定是有主观性的,很可能你不喜欢它。

有时,你需要一些额外的 CSS,而实用工具/原子 CSS 并不提供这些 CSS。没有约定好的方法来提供这些一次性样式。

Tailwind 赶来支援

Tailwind 使用的方法是非常便捷的,并且解决了上述一些问题。

它通过 Utility-First 的理念来解决 CSS 的一些缺点,通过抽象出一组类名 -> 原子功能的集合,来避免你为每个 div 都写一个专有的 class,然后整个网站重复写很多重复的样式。

传统卡片样式写法:

Tailwind 卡片样式写法:

它并不是真的为所有网站提供一些唯一的实用工具 CSS,取而代之的是,它提供了一些公用的命名约定。通过一个配置文件[6],你可以为你的网站生成一套专属的实用工具 CSS。

ssh 注:这里原作者没有深入介绍,为什么说是一套命名约定呢而不是生成一些定死的 CSS 呢?

举几个例子让大家感受一些,Tailwind 提供了一套强大的构建系统,比如默认情况下它提供了一些响应式的断点值:

  1. // tailwind.config.js 
  2. module.exports = { 
  3.   theme: { 
  4.     screens: { 
  5.       'sm''640px'
  6.       // => @media (min-width: 640px) { ... } 
  7.  
  8.       'md''768px'
  9.       // => @media (min-width: 768px) { ... } 
  10.  
  11.       'lg''1024px'
  12.       // => @media (min-width: 1024px) { ... } 
  13.  
  14.       'xl''1280px'
  15.       // => @media (min-width: 1280px) { ... } 
  16.     } 
  17.   } 

你可以随时在配置文件中更改这些断点,比如你所需要的小屏幕 sm 可能指的是更小的 320px,那么你想要在小屏幕时候采用 flex 布局,还是照常写 sm:flex,遵循同样的约定,只是这个 sm 已经被你修改成适合于项目需求的值了。

在比如说,Tailwind 里的 spacing 掌管了 margin、padding、width 等各个属性里的代表空间占用的值,默认是采用了 rem 单位,当你在配置里这样覆写后:

  1. // tailwind.config.js 
  2. module.exports = { 
  3.   theme: { 
  4.     spacing: { 
  5.       '1''8px'
  6.       '2''12px'
  7.       '3''16px'
  8.       '4''24px'
  9.       '5''32px'
  10.       '6''48px'
  11.     } 
  12.   } 

你再去写 h-6(height), m-2(margin), mb-4(margin-bottom),后面数字的意义就被你改变了。

也许从桌面端换到移动端项目,这个 6 代表的含义变成了 6rem,但是这套约定却深深的印在你的脑海里,成为你知识的一部分了。

Tailwind 的知识可以迁移到其他应用程序,即使它们使用的类名并不完全相同。这让我想起了 React 的「一次学习,到处编写」理念。

我看到一些用户反馈说,Tailwind 提供的类名能覆盖他们 90% - 95% 的需求。这个覆盖面似乎已经足够广了,并不需要经常写一次性的 CSS 了。

此时,你可能想知道为什么要使用原子 CSS 而不是 Tailwind CSS?强制执行原子 CSS 规则的一个规则,一个类名,有什么好处?你最终会得到更大的 html 标签和更烦人的命名约定吗?Tailwind 已经有了足够多的原子类了啊。

那么,我们是否应该放弃原子 CSS 的想法,而仅仅使用 Tailwind CSS?

Tailwind 是一个优秀的解决方案,但仍然有一些问题没有解决:

  • 需要学习一套主观的命名约定
  • CSS 规则插入顺序仍然很重要
  • 未使用的规则可以轻松删除吗?
  • 我们如何处理剩下的一次性样式?

与 Tailwind 相比,手写原子 CSS 可能不是最方便的。

和 CSS-in-JS 比较

CSS-in-JS 和实用工具/原子 CSS 有密切关系。这两种方法都提倡使用标签进行样式化。以某种方式试图模仿内联样式,这让它们有了很多相似的特性(比如在移动某些功能的时候更有信心)。

Christopher Chedeau[7] 一直致力于推广 React 生态系统中 CSS-in-JS 理念。在很多次演讲中,他都解释了 CSS 的问题:

  1. 全局命名空间
  2. 依赖
  3. 无用代码消除
  4. 代码压缩
  5. 共享常量
  6. 非确定性(Non-Deterministic)解析
  7. 隔离

实用工具/原子 CSS 也解决了其中的一些问题,但也确实没法解决所有问题(特别是样式的非确定性解析)。

如果它们有很多相似之处,那我们能否同时使用它们呢?

探索原子 CSS-in-JS

原子 CSS-in-JS 可以被视为是“自动化的原子 CSS”:

  • 你不再需要创建一个 class 类名约定
  • 通用样式和一次性样式的处理方式是一样的
  • 能够提取页面所需要的的关键 CSS,并进行代码拆分
  • 有机会修复 JS 中 CSS 规则插入顺序的问题

我想强调两个特定的解决方案,它们最近推动了两个大规模的原子 CSS-in-JS 的部署使用,来源于以下两个演讲。

  • React-Native-Web at Twitter (更多细节在Nicolas Gallagher 的演讲[8])。
  • Stylex at Facebook (更多细节在Frank Yan 的演讲[9])。

也可以看看这些库:

  • Styletron
  • Fela
  • Style-Sheet
  • cxs
  • otion
  • css-zero
  • ui-box
  • style9
  • stitches
  • catom

React-Native-Web

React-Native-Web 是一个非常有趣的库,让浏览器也可以渲染 React-Native 原语。不过我们这里并不讨论跨平台开发(演讲里有更多细节)。

作为 web 开发人员,你只需要理解 React-Native-Web 是一个常规的 CSS-in-JS 库,它自带一些原始的 React 组件。所有你写 View 组件的地方,都可以用 div 替换。

React-Native-Web 的作者是 Nicolas Gallagher,他致力于开发 Twitter 移动版。他们逐渐把它部署到移动设备上,不太确定具体时间,大概在 2017/2018 年左右。

从那以后,很多公司都在用它(美国职业足球大联盟、Flipkart、Uber、纽约时报……),但最重要的一次部署,则是由 Paul Armstrong 领导的团队在 2019 年推出的新的 Twitter 桌面应用。

Stylex

Stylex 是一个新的 CSS-in-JS 库,Facebook 团队为了 2020 年的 Facebook 应用重构而开发它。未来可能会开源,有可能用另一个名字。

值得一提的是,React-Native-Web 的作者 Nicolas Gallagher 被 Facebook 招安。所以里面出现一些熟悉的概念一点也不奇怪。

我的所有信息都来自演讲 :),还需要等待更多的细节。

可扩展性

不出所料,在 Atomic CSS 的加成下,Twitter 和 Facebook 的 CSS体积都大幅减少了,现在它的增长遵循的是对数曲线。不过,简单的应用则会多了一些 初始体积


Facebook 分享了具体数字:

  • 旧的网站仅仅首页就用了 413Kb 的 CSS
  • 新的网站整个站点只用了 74Kb,包括暗黑模式

源码和输出

这两个库的 API 看起来很相似,但也很难说,因为我们对 Stylex 了解不多。

值得强调的是,React-Native-Web 会扩展 CSS 语法糖,比如 margin: 0,会被输出为 4 个方向的 margin 原子规则。

以一个组件为例,来看看旧版传统 CSS 和新版原子 CSS 输出的区别。

  1. <Component1 classNames="class1" /> <Component2 classNames="class2" /> 
  2. .class1 { 
  3.   background-color: mediumseagreen; 
  4.   cursordefault
  5.   margin-left: 0px; 
  6. .class2 { 
  7.   background-color: thistle; 
  8.   cursordefault
  9.   jusify-content: flex-start; 
  10.   margin-left: 0px; 

可以看出这两个样式中 cursor 和 margin-left 是一模一样的,但它在输出中都会占体积。

再来看看原子 CSS 的输出:

  1. <Component1 classNames="classA classC classD" /> 
  2. <Component2 classNames="classA classB classD classE" /> 
  3. class a { 
  4.   cursordefault
  5. class b { 
  6.   background-color: mediumseagreen; 
  7. class C { 
  8.   background-color: thistle; 
  9. class D { 
  10.   margin-left: 0px; 
  11. class E { 
  12.   jusify-content: flex-start; 

可以看出,虽然标签上的类名变多了,但是 CSS 的输出体积会随着功能的增多而减缓增长,因为出现过一次的 CSS Rule 就不会再重复出现了。

生产环境验证

我们看看 Twitter 上的标签是什么样子的:

现在,让我们来看看新 Facebook:

很多人可能会被吓到,但是其实它很好用,而且保持了 可访问性[10]。

在 Chrome 里检查样式可能有点难,但 devtools 里就看得很清楚了:

CSS 规则顺序

与手写的工具/原子 CSS 不同,JS 库能让样式不依赖于 CSS 规则的插入顺序。

在规则冲突的情况下,生效的不是标签上 class attribute 中的最后一个类,而是样式表中最后插入的规则。

以这张图为例,我们期望的是书写在后的 blue 类覆盖前面的类,但实际上 CSS 会以样式表中的顺序来决定优先级,最后我们看到的是红色的文字。

在实际场景中,这些库避免在同一个元素上写入多个规则冲突的类。它们会确保标签上书写在最后的类名生效。其他的被覆盖的类名则被规律掉,甚至压根不会出现在 DOM 上。

  1. const styles = pseudoLib.create({ 
  2.   red: {color: "red"}, 
  3.   blue: {color: "blue"}, 
  4. }); 
  5.  
  6. // 只会输出 blue 相关的 CSS 
  7. <div style={[styles.red, styles.blue]}> 
  8.   Always blue! 
  9. </div> 
  10.  
  11. // 只会输出 red 相关的 CSS 
  12. <div style={[styles.blue, styles.red]}> 
  13.   Always red! 
  14. </div> 

注意:只有使用最严格的原子 CSS 库才能实现这种可预测的行为。

如果一个类里有多个 CSS 规则,并且只有其中的一个 CSS 规则被覆盖,那么 CSS-in-JS 库没办法进行相关的过滤,这也是原子 CSS 的优势之一。

如果一个类只有一个简单的 CSS 规则,如 margin: 0,而覆盖的是 marginTop: 10。像 margin: 0 这样的简写语法被扩展为 4 个不同的原子类,这个库就能更加轻松的过滤掉不该出现在 DOM 上的类名。

仍然喜欢 Tailwind?

只要你熟悉所有的 Tailwind 命名约定,你就可以很高效的完成 UI 编写。一旦你熟悉了这个设定,就很难回到手写每个 CSS 规则的时代了,就像你写 CSS-in-JS 那样。

没什么能阻止你在原子 CSS-in-JS 的框架上建立你自己的抽象 CSS 规则,Styled-system[11]就能在 CSS-in-JS 库里完成一些类似的事情。它基于一些约定创造出一些原子规则,在 emotion 中使用它试试:

  1. import styled from '@emotion/styled'
  2. import { typography, space, color } from 'styled-system'
  3.  
  4. const Box = styled('div')(typography, space, color); 

等效于:

  1. <Box 
  2.   fontSize={4} 
  3.   fontWeight="bold" 
  4.   p={3} 
  5.   mb={[4, 5]} 
  6.   color="white" 
  7.   bg="primary" 
  8.   Hello 
  9. </Box> 

甚至有可能在 JS 里复用一些 Tailwind 的命名约定,如果你喜欢的话。

先看些 Tailwind 的代码:

  1. <div className="absolute inset-0 p-4 bg-blue-500" /> 

我们在谷歌上随便找一个方案,比如我刚刚发现 react-native-web-tailwindcss[12]:

  1. import { t } from 'react-native-tailwindcss'
  2.  
  3. <View style={[t.absolute, t.inset0, t.p4, t.bgBlue500]} />; 

就生产力的角度而言,并没有太大的不同。甚至可以用 TS 来避免错别字。

结论

这就是我要说的关于原子 CSS-in-JS 所有内容。

我从来没有在任何大型生产部署中使用过原子 CSS、原子 CSS-in-JS 或 Tailwind。我可能在某些方面是错的,请随时纠正我。

我觉得在 React 生态系统中,原子 CSS-in-JS 是一个非常值得关注的趋势,我希望你能从这篇文章中学到一些有用的东西。

感谢阅读。

参考资料

[1]Tailwind CSS: https://tailwindcss.com/

[2]实用工具优先(utility-first): https://tailwindcss.com/docs/utility-first

[3]Tachyon: https://github.com/tachyons-css/tachyons

[4]挑战 CSS 最佳实践: https://www.smashingmagazine.com/2013/10/challenging-css-best-practices-atomic-approach/

[5]巴士因子: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%B4%E5%A3%AB%E5%9B%A0%E5%AD%90

[6]配置文件: https://tailwindcss.com/docs/configuration

[7]Christopher Chedeau: https://twitter.com/vjeux

[8]Nicolas Gallagher 的演讲: https://www.youtube.com/watch?v=tFFn39lLO-U

[9]Frank Yan 的演讲: https://www.youtube.com/watch?v=9JZHodNR184

[10]可访问性: https://github.com/necolas/react-native-web/blob/master/packages/docs/src/guides/accessibility.stories.mdx

[11]Styled-system: https://styled-system.com/

[12]react-native-web-tailwindcss: https://www.npmjs.com/package/react-native-web-tailwindcss

本文转载自微信公众号「前端从进阶到入院」,可以通过以下二维码关注。转载本文请联系前端从进阶到入院公众号。

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