最近在项目中遇到了一个问题,menu-bar 希望始终显示在最上面,而在之后的元素都显示在它之下,当时设置了 z-index 也没有效果,不知道什么原因,因此找了一下 CSS 有关层叠方面的资料,解决了这个问题,这里记录一下。
屏幕是一个二维平面,然而 HTML 元素却是排列在三维坐标系中,x 为水平位置,y 为垂直位置,z 为屏幕由内向外方向的位置,我们在看屏幕的时候是沿着 z 轴方向从外向内的;由此,元素在用户视角就形成了层叠的关系,某个元素可能覆盖了其他元素也可能被其他元素覆盖;
那么这里有几个重要的概念:层叠上下文 (堆叠上下文,Stacking Context)、层叠等级 (层叠水平,Stacking Level)、层叠顺序 (层叠次序, 堆叠顺序,Stacking Order)、z-index
声明:
- 以下定位元素指的是
position: absolute|fixed|relative|sticky
- 以下非定位元素指的是
position: initial|static
- 关于层叠上下文还有一个类似的概念:块级格式化上下文(BFC,Block Formatting Context),可以参考一下 CSS 中重要的 BFC,其中还介绍了一些文档流的内容
- 本文蛮长的,但是如果你有勇气看完,那应该对层叠有关概念就基本掌握了
1. 层叠上下文(Stacking Context)
层叠上下文(堆叠上下文,Stacking Context),是 HTML 中一个三维的概念。在 CSS2.1 规范中,每个元素的位置是三维的,当元素发生层叠,这时它可能覆盖了其他元素或者被其他元素覆盖;排在 z 轴越靠上的位置,距离屏幕观察者越近。
文章<关于 z-index 那些你不知道的事>有一个很好的比喻,这里引用一下;
可以想象一张桌子,上面有一堆物品,这张桌子就代表着一个层叠上下文。 如果在第一张桌子旁还有第二张桌子,那第二张桌子就代表着另一个层叠上下文。
现在想象在第一张桌子上有四个小方块,他们都直接放在桌子上。 在这四个小方块之上有一片玻璃,而在玻璃片上有一盘水果。 这些方块、玻璃片、水果盘各自都代表着层叠上下文中一个不同的层叠层,而这个层叠上下文就是桌子。
每一个网页都有一个默认的层叠上下文。 这个层叠上下文(桌子)的根源就是<html></html>
。 html 标签中的一切都被置于这个默认的层叠上下文的一个层叠层上(物品放在桌子上)。
当你给一个定位元素赋予了除 auto
外的 z-index 值时,你就创建了一个新的层叠上下文,其中有着独立于页面上其他层叠上下文和层叠层的层叠层, 这就相当于你把另一张桌子带到了房间里。
层叠上下文 1(Stacking Context 1)是由文档根元素形成的, 层叠上下文 2 和 3 (Stacking Context 2, 3)都是层叠上下文 1(Stacking Context 1)上的层叠层。 他们各自也都形成了新的层叠上下文,其中包含着新的层叠层。
在层叠上下文中,其子元素按照上面解释的规则进行层叠。形成层叠上下文的方法有:
- 根元素
<html></html>
position
值为absolute | relative
,且z-index
值不为auto
position
值为fixed | sticky
z-index
值不为auto
的 flex 元素,即:父元素display: flex | inline-flex
opacity
属性值小于1
的元素transform
属性值不为none
的元素mix-blend-mode
属性值不为normal
的元素filter
、perspective
、clip-path
、mask
、mask-image
、mask-border
、motion-path
值不为none
的元素perspective
值不为none
的元素isolation
属性被设置为isolate
的元素will-change
中指定了任意 CSS 属性,即便你没有直接指定这些属性的值-webkit-overflow-scrolling
属性被设置touch
的元素
总结:
- 层叠上下文可以包含在其他层叠上下文中,并且一起组建了一个有层级的层叠上下文
- 每个层叠上下文完全独立于它的兄弟元素,当处理层叠时只考虑子元素,这里类似于 BFC
- 每个层叠上下文是自包含的:当元素的内容发生层叠后,整个该元素将会在父级叠上下文中按顺序进行层叠
2. 层叠等级(Stacking Level)
层叠等级(层叠水平,Stacking Level)决定了同一个层叠上下文中元素在 z 轴上的显示顺序的概念;
- 普通元素的层叠等级优先由其所在的层叠上下文决定
- 层叠等级的比较只有在同一个层叠上下文元素中才有意义
- 在同一个层叠上下文中,层叠等级描述定义的是该层叠上下文中的元素在 z 轴上的上下顺序
注意:层叠等级并不一定由 z-index 决定,只有定位元素的层叠等级才由 z-index 决定,其他类型元素的层叠等级由层叠顺序、他们在 HTML 中出现的顺序、他们的父级以上元素的层叠等级一同决定,详细的规则见下面层叠顺序的介绍。
3. z-index
在 CSS2.1 中,所有的盒模型元素都处于三维坐标系中。 除了我们常用的横坐标和纵坐标,盒模型元素还可以沿着"z 轴"层叠摆放,当他们相互覆盖时,z 轴顺序就变得十分重要。
-- CSS 2.1 Section 9.9.1 - Layered presentation
z-index 只适用于定位的元素,对非定位元素无效,它可以被设置为正整数、负整数、0、auto,如果一个定位元素没有设置 z-index,那么默认为auto;
元素的 z-index 值只在同一个层叠上下文中有意义。如果父级层叠上下文的层叠等级低于另一个层叠上下文的,那么它 z-index 设的再高也没用。所以如果你遇到 z-index 值设了很大,但是不起作用的话,就去看看它的父级层叠上下文是否被其他层叠上下文盖住了。
4. 层叠顺序(Stacking Order)
层叠顺序(层叠次序, 堆叠顺序,Stacking Order)描述的是元素在同一个层叠上下文中的顺序规则,从层叠的底部开始,共有七种层叠顺序:
- 背景和边框:形成层叠上下文的元素的背景和边框
- 负 z-index 值:层叠上下文内有着负 z-index 值的定位子元素,负的越大层叠等级越低
- 块级盒:文档流中块级、非定位子元素
- 浮动盒:非定位浮动元素
- 行内盒:文档流中行内、非定位子元素
- z-index: 0:z-index为 0 或 auto 的定位元素, 这些元素形成了新的层叠上下文
- 正 z-index 值:z-index 为正的定位元素,正的越大层叠等级越高
同一个层叠顺序的元素按照在 HTML 里出现的顺序层叠;第 7 级顺序的元素会显示在之前顺序元素的上方,也就是看起来覆盖了更低级的元素。
5. 实战
5.1 普通情况
三个relative
定位的div
块中各有absolute
的不同颜色的span.red
、span.green
、span.blue
,它们都设置了position: absolute
;
那么当没有元素包含 z-index 属性时,这个例子中的元素按照如下顺序层叠(从底到顶顺序):
- 根元素的背景和边界
- 块级非定位元素按 HTML 中的出现顺序层叠
- 行内非定位元素按 HTML 中的出现顺序层叠
- 定位元素按 HTML 中的出现顺序层叠
红绿蓝都属于 z-index 为 auto 的定位元素,因此按照 7 层层叠顺序规则来说同属于层叠顺序第 6 级,所以按 HTML 中的出现顺序层叠:红->绿->蓝
。
5.2 在相同层叠上下文的父元素内的情况
红绿位于一个div.first-box
下,蓝位于div.second-box
下,红绿蓝都设置了position: absolute
,first-box
与second-box
都设置了position: relative
;
这个例子中,红蓝绿元素的父元素first-box
与second-box
都没有生成新的层叠上下文,都属于根层叠上下文中的元素,且都是层叠顺序第 6 级,所以按 HTML 中的出现顺序层叠:红->绿->蓝
。
5.3 给子元素增加 z-index
红绿位于一个div.first-box
下,蓝黄位于div.second-box
下,红绿蓝都设置了position: absolute
,如果这时给绿加一个属性z-index: 1
,那么此时.green
位于最上面。
如果再在.second-box
下.green
后加一个绝对定位的 span.gold
,设置z-index: -1
,那么它将位于红绿蓝的下面。
这个例子中,红蓝绿黄元素的父元素中都没有生成新的层叠上下文,都属于根层叠上下文中的元素
- 红蓝都没有设置 z-index,同属于层叠顺序中的第 6 级,按 HTML 中的出现顺序层叠
- 绿设置了正的 z-index,属于第 7 级
- 黄设置了负的 z-index,属于第 2 级
所以这个例子中的从底到高显示的顺序就是:黄->红->蓝->绿
。
5.4 在不同层叠上下文的父元素内的情况
红绿位于一个div.first-box
下,蓝位于div.second-box
下,红绿蓝都设置了position: absolute
,如果first-box
的z-index设置的比second-box
的大,那么此时无论蓝的 z-index 设置的多大z-index: 999
,蓝都位于红绿的下面;如果我们只更改红绿的 z-index 值,由于这两个元素都在父元素first-box
产生的层叠上下文中,此时谁的 z-index 值大,谁在上面。
这个例子中,红绿蓝都属于设置了 z-index 的定位元素,不过他们的父元素创建了新的层叠上下文。
- 红绿的父元素
first-box
是设置了正 z-index 的定位元素,因此创建了一个层叠上下文,属于层叠顺序中的第 7 级 - 蓝的父元素
second-box
也同样创建了一个层叠上下文,属于层叠顺序中的第6级 - 按照层叠顺序,
first-box
中所有元素都排在second-box
上 - 红绿都属于层叠上下文
first-box
中且设置了不同的正 z-index,都属于层叠顺序中第 7 级 - 蓝属于层叠上下文
second-box
,且设置了一个很大的正 z-index,属于层叠元素中第 7 级; - 虽然蓝的 z-index 很大,但是因为
second-box
的层叠等级比first-box
小,因此位于红绿之下;
所以这个例子中从低到到显示的顺序:蓝->红->绿
(我遇到的的情况就类似这样。)
5.5 给子元素设置 opacity
红绿位于div.first-box
下,蓝位于div.second-box
下,红绿蓝都设置了position: absolute
,绿设置了z-index: 1
,那么此时绿位于红蓝的最上面;
如果此时给first-box
设置opacity: .99
,这时无论红绿的 z-index 设置的多大z-index: 999
,蓝都位于红绿的上面;
如果再在.second-box
下.green
后加一个span.gold
,设置z-index: -1
,那么它将位于红绿蓝的下面;
之前已经介绍了,设置opacity
也可以形成层叠上下文,因此:
first-box
设置了opacity
,first-box
成为了一个新的层叠上下文second-box
没有形成新的层叠上下文,因此其中的元素都属于根层叠上下文- 黄属于层叠顺序中第 2 级,红绿属于第 7 级,
first-box
属于第 6 级,蓝属于层叠顺序中第6级且按HTML出现顺序位于first-box
之上
所以这个例子中从低到到显示的顺序:黄->红->绿->蓝