CSS 层叠上下文（Stacking Context）
zhanghaibing00 2019-09-08
本文首发于政采云前端团队博客：CSS 层叠上下文（Stacking Context）
在网页制作的过程中，元素与元素之间的位置关系，在坐标轴上一般可体现为 X 轴、Y 轴和 Z 轴。对于 X 轴和 Y 轴的定位大多数开发都能比较直观的搞清楚，而 Z 轴 则相对较为模糊，或者说不能全面的理解Z轴的显示逻辑。
大多数人都知道可以使用 position 属性配合 z-index 属性解决元素的 Z 轴显示问题，对于更深层次的原理却不太了解。本文主要介绍了层叠上下文、层叠等级、层叠顺序等概念。目的就是为了理清元素的 Z 轴显示顺序的内部逻辑。
一、现象
Z 轴上的显示顺序
// 穿透父级容器的 z-index
<!-- 100 * 100 的深蓝色 Block -->
<div class="block blue" style="position: relative; z-index: auto;">
<!-- 50 * 50 的红色 Block -->
<div class="small red" style="position: relative; z-index: -1;"></div>
</div>
// 不能穿透父级容器的 z-index
<!-- 100 * 100 的深蓝色 Block -->
<div class="block blue" style="position: relative; z-index: 0;">
<!-- 50 * 50 的红色 Block -->
<div class="small red" style="position: relative; z-index: -1;"></div>
</div>
两段代码基本一样，只有在深蓝色盒子处有个 z-index 不同。当父级容器的 z-index 为 auto 的时候，红色盒子穿过了父级容器出现在了父级容器的背后（被父级容器遮挡住）。当父级容器的 z-index 为 0 的时候，红色盒子无法穿过父级容器。
元素 Z 轴对比
// 元素 Z 轴对比
<!-- 100 * 100 的深蓝色盒子 -->
<div class="block blue">
<div style="position:relative;z-index:auto;">
<!-- 50 * 50 的红色盒子 -->
<div class="small red" style="position:absolute; z-index:2;"></div>
</div>
<div style="position:relative;z-index:auto;">
<!-- 50 * 50 的灰色盒子 -->
<div class="small yellow" style="position:absolute; z-index:1; top: 10px;"></div>
</div>
</div>
// 元素 Z 轴对比
<!-- 100 * 100 的深蓝色盒子 -->
<div class="block blue">
<div style="position:relative;z-index:0;">
<!-- 50 * 50 的红色盒子 -->
<div class="small red" style="position:absolute; z-index:2;"></div>
</div>
<div style="position:relative;z-index:0;">
<!-- 50 * 50 的灰色盒子 -->
<div class="small yellow" style="position:absolute; z-index:1; top: 10px;"></div>
</div>
</div>
同样的，以上两段代码基本一样，都是有 3 层的 DIV 盒子。最外层是一个深蓝色盒子，中间一层容器盒子，最下面一层红色及灰色盒子。不同之处在于中间这层容器盒子的 z-index 由 auto 变成了 0。最底下的红色及灰色盒子的 Z 轴层级比较的结果就截然不同。
由以上两个例子我们可以发现，当 z-index 为数值并且生效的时候，容器会发生一种变化，会使得容器内的子组件无法穿过容器本身，并且子组件的层级由父组件决定。这种变化后的容器元素我们称之为层叠上下文。
二、特性
层叠上下文有几个特性
层叠上下文可以嵌套，内部层叠上下文及其所有子元素均受制于外部的层叠上下文。
这个好理解，可以参考例子 2 。当第二层的容器盒子升级为层叠上下文时，红色盒子及灰色盒子的 Z 轴层级受制于第二层的容器盒子。
每个层叠上下文和兄弟元素独立，也就是当进行层叠变化或渲染的时候，只需要考虑后代元素。
这一条在性能优化上可以用的上。在更新 DOM 元素的时候考虑上层叠上下文可以使得站点性能表现更加优异。
层叠上下文未指定 z-index 时，其层叠等级与 z-index : 0 相同， 要比普通元素高。指定 z-index 时按照层叠规则来。
这条专门指的由 CSS3 属性创建出来的层叠上下文，其本身未指定 z-index。其层叠等级应该是 z-index: 0。
三、创建
层叠上下文大体上可分为三种创建方式
- 页面根元素，称为根层叠上下文 <html>
z-index值为数值的定位元素的传统层叠上下文其他 CSS3 属性（详情可动手实验了解）
z-index值不为auto的flex项(父元素display : flex | inline-flex)- 元素的
opacity值不是1 - 元素的
transform值不是none - 元素的
filter值不是none - 其他
注意：
1、z-index: auto 和 z-index: 0 在层叠等级上属于同一级。但是 z-index: 0 就是符合这一条“z-index 为数值”会使得元素升级为层叠上下文。
2、IE6，7 有个不合常理的地方，就是当元素的 z-index 为 auto 的时候，该元素也升级为创建层叠上下文。这就是为什么在过去 IE6/IE7 的 z-index 一直是个老大难的原因。
四、两个概念，层叠顺序、层叠等级
在说层叠规则之前两个概念需要大家了解一下，这有利于我们在日常交流中探讨相关的问题。
- 层叠顺序（ Stacking Order ），这个其实就是很字面的意思，它表示元素发生层叠时按照特定的顺序规则在 Z 轴上垂直显示顺序。
- 层叠等级（ Stacking Level ），这个很好理解了。层叠等级就是个描述元素层叠顺序的一个名词，它决定了同一个层叠上下文中元素在 Z 轴上的显示顺序。举个例子：A 元素与 B 元素重叠之后，A 元素在 B 元素上面。那么我们就可以直接说 A 元素的层叠等级大于 B 元素的层叠等级。
五、层叠规则
当元素互相层叠的时候，显示规则如下。
- 当互相层叠的元素都是层叠上下文元素，即明确的有
z-index值的时候（没有明确的z-index值的层叠上下文也就是 CSS3 创建的层叠上下文z-index值为0）直接比较z-index的值，值大的处在值小的元素的上方。 - 当元素处于同一层叠上下文内时可按照如下规则进行层叠判断。
- 当元素的层叠等级一致、层叠顺序也相同的时候，在 DOM 流中处于后面的元素会覆盖前面的元素。
参考文章
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