CSS魔法堂:Box-Shadow没那么简单啦:)

前言

说起box-shadow那第一个想法当然就是用来实现阴影,其实它还能用于实现其他好玩的效果的,本篇就打算说说box-shadow的那些事。

二话不说看效果

3D小球

纸张阴影(来自@张鑫旭老师)

细读属性

看到上面这么绚丽的效果,是不是迫不及待想弄清box-shadow呢?下面我们来一步步解密它吧!

概述属性语法

box-shadow: none | <shadow>[,<shadow>]*
默认值为none
<shadow>:inset? && <length>{2,4} && <color>?
shadow pattern,默认为outset,即采用outer box-shadow。通过设置为inset时,则采用inner box-shadow。
horizontal offset,阴影距离原位置的水平位移,正数表示向右移动,负数表示向左移动。
vertical offset,阴影距离原位置的垂直位移,正数表示向下移动,负数表示向上移动。
blur radius,默认值为0,阴影模糊度半径。
spread distance,默认值为0,扩展或缩小阴影的作用面积。
<color>,阴影颜色,默认与color属性一致。

注意:我们可以同时设置多个阴影,而阴影的z-index值从左向右递减。

outer box-shadow 和 inner box-shadow怎么玩?

默认情况下采用的是outer box-shadow,当在box-shadow中添加inset关键词后,则采用inner box-shadow了,但到底它俩的效果是如何的呢?

outer-box-shadow
特点:阴影落在元素的border box之外。
实现原理:

  1. 创建一个与元素border box尺寸一致的阴影盒子;
  2. 将阴影盒子定位到于元素border box重合,并位于元素之下;
  3. 根据horizontal offsetvertical offset来相对原位置作移动;
  4. 根据spread distance缩放阴影盒子的尺寸(会影响盒子的位移);
  5. 根据blur radius对阴影盒子作加工;
  6. 最后将阴影盒子与元素border box重合部分剪切掉。


    模拟一下:

inner-box-shadow
特点:阴影落在元素的padding box之内。
实现原理(纯个人理解):

  1. 创建一个与元素padding box尺寸一致的阴影盒子;
  2. 将阴影盒子定位到于元素padding box重合,并位于元素之上;
  3. 水平和垂直各画两条线,分别跟元素padding edge重合;(共4条分别记为left/top/right/bottom-guideline)
  4. 根据horizontal offsetvertical offset移动left/top/right/bottom-guideline。
  5. 根据spread distance移动4条线。spread distance为正数时,left-guideline向右移动,top-guideline向下移动,right-guideline向左移动和bottom-guidelien向上移动;spread distance为负数时,则相反。
  6. 根据blur radius加工元素各padding edge至其对应的guideline间的区域.
  7. 对阴影盒子进行剪裁
    1. 剪切掉不与元素padding box重叠的部分;
    2. 仅显示元素各padding edge至其对应的guideline间的区域。


      模拟一下:

模糊边框 by blur radius

W3C spec中没有规定浏览器厂商使用哪种方式实现模糊效果,反正效果与高斯模糊效果差不多就是了。但有一点我们需要注意的,那就是模糊效果会扩大阴影的面积

sample1是blur radius为0的效果,可以看到阴影尺寸与元素尺寸一模一样。而sample2是blur radius为20px的效果,可以看到阴影尺寸有所扩展了,而sample3则扩展得更多一些。
现在我们感性上认知到blur radius值大于0时会扩展阴影尺寸,那么到底扩展多少呢?那我们要先明确模糊发生的起始位置了。

  1. 对于outer-shadow-box而言,模糊发生的起始位置就是阴影盒子的各边;
  2. 对于inner-shadow-box而言,模糊发生的起始位置就是各guideline。
    然后模糊效果是从发生的位置,对于水平方向的边或guideline则向垂直方向发散,对于垂直方向的边或guideline则向水平方向发散,且发散的距离相同。
    发散的距离相同,因此每个方向各发散为blur radius/2的距离。看sample3中阴影尺寸已经与元素盒子重叠了,因为阴影盒子左边框向左发散了20px了,超过它俩之间10px的水平距离了,而sample2则恰恰邻近而已。

缩放阴影尺寸 by spread distance

如果说blur radius是暗地里扩大阴影的尺寸,那么spread distance则是明目张胆地缩放阴影的尺寸了。

还记得《CSS魔法堂:重拾Border之——解构Border》中提及通过border-top/right/bottom/left-colors实现彩虹边框吗?由于兼容性问题和1px对应一种color的缘故,实际应用得很少,但通过outer-box-shadow和spread distance我们就可以得到效果更好,兼容性很高的实现方案了。

弄清各图层的z-index


上图可以看到没有阴影时,各图层的z-index顺序。那么阴影呢?

  1. 对于outer-box-shadow,则其z-index高于margin图层,低于background-color图层;
  2. 对于inner-box-shadow,则其z-index高于padding图层,低于content图层。

阴影的position

通过horizontal/vertical offset重定位阴影盒子,通过blur radiusspread distance缩放阴影盒子的尺寸,但请注意的是阴影盒子不影响其他盒子的布局,其实阴影盒子就相当于采用absolute定位一样,不会占据Normal flow的空间,也不会影响其他元素的布局,因此仅修改阴影位置或尺寸时,只会触发repaint,而不会触发reflow。

圆角or直角box-shadow傻傻分不清楚?

阴影不仅默认尺寸与元素盒子一致,默认形状也一致。也就是元素盒子采用圆角时,阴影的默认形状也是圆角的。既然说是默认形状一致,就是说可以不一致咯!那到底如何不一致呢,下面我们一起来看个究竟吧!

当设置spread distance后,border-radius的值也将随之变化,具体公式为border-radius + spread-distance * (1 + (border-radius / spread-distance - 1)^3)
因此spread distance为正数时,border-radius会变大; 而spread distance为负数时,border-radius会减小,直至为0px为止。

被割裂的box-shadow

当设置box-shadow的盒子被拆分为多个盒子时,其对应的box-shadow又会如何呢?其实这不仅仅是box-shadow的问题,如border、background-image等均会遇到同样的问题。CSS3中引入一个新特性box-decoration-break来设置上述情况时的渲染效果。
box-decoration-break: slice | clone
slice是默认值,表示首先按未拆分时的状态渲染border、background-image等样式,然后再将其直接拆分为多个盒子;
clone表示首先将其直接拆分为多个盒子,然后再逐个盒子渲染border、background-image等样式。

从上面可以看到,与其说box-decoration-break的属性值影响box-shadow的效果,还不如说是box-decoration-break的属性值影响border-radiusborder作用到元素盒子的效果,然后由盒子的效果再间接影响box-shadow的效果。

兼容性

IE和Edge均不支持,FF支持得最好,而Webkit内核的则要加-webkit-前缀。
对于不支持的浏览器,其效果如同box-decoration-break:slice

兼容性


IE9都支持box-shadow多让人可喜可贺的消息啊(因为我工作中只需兼容IE9+就Ok了:))。但IE6~8呢?方案很多啦,上面也有简单的介绍到。@张鑫旭老师提到在模拟blur radius效果时,采用以下方案

要比采用以下方案要好!

另外若想不假思索地用到生产环境中,还是用成熟的CSS库较好。具体请参考
PIE使IE支持CSS3圆角盒阴影与渐变渲染

感谢

the-box-shadow
break-decoration
CSS3 box-shadow实现纸张的曲线投影效果
CSS实现跨浏览器兼容性的盒阴影效果
CSS实现跨浏览器的box-shadow盒阴影效果(2)
PIE使IE支持CSS3圆角盒阴影与渐变渲染
《图解CSS3核心技术与案例实战》 —— 3.5 CSS3盒子阴影属性

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