【CSS in Depth 2 精译】2.2 em 和 rem + 2.2.1 使用 em 定义字号

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  • 第一章 层叠、优先级与继承
  • 第二章 相对单位
    • 2.1 相对单位的威力
      • 2.1.1 响应式设计的兴起
    • 2.2 em 与 rem ✔️
      • 2.2.1 使用 em 定义字号 ✔️
      • 2.2.2 使用 rem 设置字号
    • 2.3 告别像素思维
    • 2.4 视口的相对单位
    • 2.5 无单位的数值与行高
    • 2.6 自定义属性
    • 2.7 本章小结

2.2 em 与 rem

em 是最常见的相对长度单位,也是排版中用于设置字体大小(即字号)的度量单位。在 CSS 中,1em 表示当前元素的字号,具体大小取决于作用的元素。图 2.1 为一个内边距 padding1emdiv 元素:


图 2.1 1em 内边距等同于当前字号(虚线用于展示内边距大小)

其样式代码如代码清单 2.1 所示。规则集指定字号为 16px,即该元素在本地定义的 1em 的实际大小。随后又用 em 设置了其内边距。将代码清单 2.1 中的样式拷到一个新样式表,并在元素 <div class="padded" 中放一些文字,看看最终效果。

代码清单 2.1 对 padding 使用相对单位 em

css 复制代码
.padded {
  font-size: 16px;
  padding: 1em; /* Sets padding on all sides equal to font-size */
}

可以看到 padding 的值为 1em,再乘以字号,则渲染出了大小为 16px 的内边距。重点来了:浏览器根据相对单位声明的值计算出的绝对单位值,称为 计算值(computed value

若将本例中的 padding 改为 1.5em,则计算值变为 24px;如果另一个选择器也指向该元素并设置了不同的字号,则会修改本地 em 的大小,算出的 padding 值也会随之更新。

使用 em 来设置 paddingheightwidthborder-radius 会非常方便,因为当元素继承了不同的字号,或者用户变更了字体设置,这些样式也会跟随当前元素均匀地缩放。

图 2.2 展示了两个不同大小的盒子,它们的字号、内边距及圆角半径都各不相同:


图 2.2 设置了相对大小的内边距和圆角半径会随字号的改变而同步缩放

为上述盒子定义样式时,可以用 em 指定其内边距及圆角半径,比如设为 1em;此时修改各元素的字号,这些属性就会随着字体一起缩放。

按以下代码更新 HTML 示例文件,并给元素分别添加样式类 box-smallbox-large,作为尺寸修饰符:

html 复制代码
<span class="box box-small">Small</span>
<span class="box box-large">Large</span>

接着,按照代码清单 2.2 所示添加样式。该样式以 em 为单位定义了一个 box 类,同时还指定了上述一大一小两个修饰符,利用不同的字号大小缩放各自所在的元素。

代码清单 2.2 将 em 应用到不同元素

css 复制代码
.box {
  padding: 1em;
  border-radius: 1em;
  background-color: lightgray;
}
 
.box-small {
  font-size: 12px;  /* 与 L12 不同的字号,该字号定义了当前元素的 em 大小 */
}
 
.box-large {
  font-size: 18px;  /* 与 L8 不同的字号,该字号定义了当前元素的 em 大小 */
}

这就是 em 的强大之处:定义某个元素的大小后,只需一句变更字号的样式声明,就能缩放整个元素。稍后会再举一例,在此之前,先聊聊 em 和字号设置相关的话题。

2.2.1 使用 em 定义字号

em 作用于 font-size 属性(property)时,其表现略有不同。之前讲到,当前元素字号决定了 em 的大小;但如果声明 font-size: 1.2em 会怎样呢?一个字号肯定不能等于自身的 1.2 倍;事实上,font-size 属性上的 em 的大小是基于它继承的字号计算出来的。

举个简单的例子。如图 2.3 所示,有两段字号各异的文字,样式按代码清单 2.3 所示,用 em 进行设置。


图 2.3 使用 em 定义两种不同的字号

按以下代码更新页面。第一行文本在 <body> 标签内,则会按 body 的字号进行渲染;带 slogan 样式类那行,则会继承该字号来渲染:

html 复制代码
<body>
  We love coffee
  <p class="slogan">We love coffee</p> <!-- slogan 继承了 <body> 的字号 -->
</body>

代码清单 2.3 中的样式指定了 body 的字号,为便于演示,这里用像素作单位。接着使用 em 来增大 slogan 的字体大小。

代码清单 2.3 使用 em 定义 font-size

css 复制代码
body {
  font-size: 16px;
}
.slogan {
  font-size: 1.2em; /* 经计算,字号为该元素继承字号的 1.2 倍 */
}

此时 slogan 的字号为 1.2em。要拿到计算出的像素值,需要参考继承来的大小为 16px 的字体。由于 16 × 1.2 = 19.2,所以算出的实际字体大小为 19.2px

提示

如果已知字号的像素值,但是想声明为 em 的形式,则用这个简单公式换算:目标像素值 ÷ 父元素(继承)字号的像素值。比如,目标字号为 10px,该元素继承的字号为 12px,转成 em 则为 10 / 12 = 0.8333em;目标字号 16px、父级字号 12px,转成 em 则为 16 / 12 = 1.3333em。本章还会进行几次类似的计算。

大多数浏览器的默认字号均为 16px,记住这些知识将大有好处。用专业的话来讲,关键字 medium 的值经计算为 16px 大小。

1 em 同时用于字号和其他属性

至此,我们已经用 em 定义了字号(基于继承的字号),并且通过 em 定义了其他属性,比如 paddingborder-radius(基于当前元素的字号)。当使用 em 给同一个元素同时设置字号和其他属性时,情况就变得复杂多了。此时,浏览器必须先计算字号,然后再利用算出的结果进一步算出其余属性的具体取值。这两类属性的声明值可能相同,但计算值却未必相等。

前面的示例中,带有 slogan 样式类的元素最终字号为 19.2px(=继承字号 16px × 1.2em)。如图 2.4 所示,元素还是 slogan 不变,只是内边距 padding 调大到 1.2em。背景设为灰色以便观察内边距的实际效果。可以看到内边距比字号还要偏大一些,尽管二者的声明值都相同。


图 2.4 em 定义的字号有别于同样用 em 定义的内边距

这是因为段落标签从 body 元素继承了 16px 的字号,实际字号变为了 19.2px。此时 19.2px 即为该段落元素 1em 的最终大小,padding 的具体大小也是基于这个值进行计算的。相应的 CSS 代码如下所示,更新到示例页查看最终效果:

代码清单 2.4 使用 em 定义 font-sizepadding

css 复制代码
body {
  font-size: 16px;
}
.slogan {
  font-size: 1.2em; /* 计算值为 19.2px */
  padding: 1.2em;   /* 计算值为 23.04px */
  background-color: #ccc;
}

本例中,padding 的声明值为 1.2em,乘以 19.2px(当前元素字号),得到计算值 23.04px。尽管 font-sizepadding 的声明值相同,但计算值却不相等。

2 字体缩小的问题

em 用于设置具有多级嵌套结构的元素字体时,也会产生意想不到的结果。为了算出每个元素的具体大小,就得知道它们继承的字号是多少;如果父元素碰巧也是用 em 来定义的,就要看该父元素的继承值是多少,以此类推,一直沿着 DOM 树向上考察。

当使用 em 给列表元素定义字号、列表又嵌套了多级子列表时,问题很快就显现出来了。几乎每一位 Web 开发人员在职业生涯的某个阶段加载这样的页面都会碰到类似图 2.5 所示的情况。文字在逐级缩小!正是这样的问题让广大开发人员对 em 敬而远之。


图 2.5 字号设为 0.8em 导致嵌套列表中的文字逐级缩小

当列表又嵌套了多级子列表、并且给列表逐级设置基于 em 的相对字号时,就会发生文字缩小的现象(译注:其值须小于 1 才会缩小,大于 1 则为逐级放大)。如代码清单 2.5 所示,将无序列表的字号设为 0.8em 后,由于该选择器会对页面上每一个 <ul> 元素生效,从而让内层元素逐级继承外层元素的 em 字号,字体的坍缩幅度也随之逐级叠加。

代码清单 2.5 使用 em 指定无序列表的字号

css 复制代码
body {
  font-size: 16px;
}
ul {
  font-size: 0.8em;
}

若将上述样式应用到代码清单 2.6 所示的 HTML 中,就会出问题。每一个 <ul> 都从父列表继承字号,这些 em 值只会让字体逐渐缩小:

代码清单 2.6 嵌套列表 HTML

html 复制代码
<ul>
  <li>Top level
    <ul> <!-- 该列表嵌套在第一个列表中,继承第一个列表的字号 -->
      <li>Second level
        <ul> <!-- 该列表嵌套在上一个列表中,继承第二个列表的字号 -->
          <li>Third level
            <ul> <!-- 依此类推 -->
              <li>Fourth level
                <ul>
                  <li>Fifth level</li>
                </ul>
              </li>
            </ul>
          </li>
        </ul>
      </li>
    </ul>
  </li>
</ul>

每级列表的字号都是其父列表的 0.8 倍,即:第一个列表的实际字号为 12.8px,下一级则为 10.24px12.8px × 0.8),第三级则为 8.192px,依此类推。同理,如果各级字号大于 1em,实际字体大小会逐渐增大。而我们想要的效果是只设置最外层的字号,然后让里面的字体大小保持一致,如图 2.6 所示。


图 2.6 文字大小正常的嵌套列表

实现上述效果的一种解决方案如代码清单 2.7 所示。先设置一级列表的字号为 0.8em(同代码清单 2.5);再用第二个选择器选中除最顶层外、所有无序列表下的所有后代列表,并设置字号等于其父级字号,最后得到如图 2.6 所示的效果。

代码清单 2.7 更正文字缩小问题

css 复制代码
ul {
  font-size: 0.8em;
}
ul ul {               
  font-size: 1em; /* 嵌套列表的字号应与其父级字号一致 */
}

问题倒是解决了,尽管不是很理想------定好一个字号,立马又用另一个字号去覆盖掉。如果不用提高选择器的优先级来覆盖规则,就再好不过了。

至此,各位也该心里有数了:使用 em 稍有不慎就会变得难以驾驭。em 用在内边距、外边距以及元素尺寸上时挺省心的;可一旦用到字号上,省心就容易变成闹心。好在 CSS 还有一个更好的方案------ rem

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