现代 Web 应用对图像的需求量很大,它们占据网络下载的大部分字节。通过优化它们,你可以更好地利用它们的性能。如果你碰巧使用几何图形作为背景图像,有一个替代方案:你可以使用CSS Paint API以编程方式生成背景。

在本教程中,我们将探讨其功能,并探讨如何使用它来动态创建与分辨率无关的动态背景。这将是本教程的输出:

设置项目

首先,创建一个新的 index.html 文件,并编写如下代码:

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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
<title>🎨 CSS Paint API</title>
<link rel="stylesheet" href="styles.css" />
</head>
<body>
<textarea class="pattern"></textarea>
<script>
if ("paintWorklet" in CSS) {
CSS.paintWorklet.addModule("pattern.js");
}
</script>
</body>
</html>

有几件事要注意:

  • 在第 13 行,我们加载了一个新的 Paint worklet。目前,全球支持率约为 63%。因此,我们必须首先检查是否支持 paintWorklet
  • 我正在使用 textarea 进行演示,因此我们可以看到调整画布的大小将如何重绘图案。
  • 最后,你需要创建一个 pattern.js(用于注册绘画工作区)以及一个 styles.css,我们可以在其中定义几个样式。

什么是 worklet?

Paint worklet 是一个定义了应该画在画布上的内容的类。它们的工作原理与 canvas 元素类似。如果你以前有这方面的知识,代码会看起来很熟悉。然而,它们并不是 100%相同的。例如,在 worklet 中还不支持文本渲染方法。

在这里,我们还要定义 CSS 样式。这是我们要使用 worklet 的地方:

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.pattern {
width: 250px;
height: 250px;
border: 1px solid #000;

background-image: paint(pattern);
}

我添加了一个黑色的边框,这样我们可以更好地看到 textarea。要引用一个 paint worklet,你需要把 paint(worklet-name) 作为一个值传递给 background-image 属性。但是 pattern 是从哪里来的呢?我们还没有定义它,所以让我们把它作为我们的下一步。

定义 Worklet

打开 pattern.js 并添加以下内容:

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class Pattern {
paint(context, canvas, properties) {}
}

registerPaint("pattern", Pattern);

在这里可以使用 registerPaint 方法注册paintWorklet。你可以在此处定义的 CSS 中引用第一个参数。第二个参数是定义应在 canvas 上绘画的类。它具有一个包含三个参数的 paint 方法:

  • context:这将返回一个 PaintRenderingContext2D 对象,该对象实现 CanvasRenderingContext2D API 的子集。
  • canvas:这是我们的 canvas,一个 PaintSize 对象,只有两个属性:width 和 height。
  • properties:这将返回一个 StylePropertyMapReadOnly 对象,我们可以使用该对象通过 JavaScript 读取 CSS 属性及其值。

绘制矩形

下一步是显示一些东西,所以让我们绘制矩形。将以下内容添加到 paint 方法中:

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paint(context, canvas, properties) {
for (let x = 0; x < canvas.height / 20; x++) {
for (let y = 0; y < canvas.width / 20; y++) {
const bgColor = (x + y) % 2 === 0 ? '#FFF' : '#FFCC00';

context.shadowColor = '#212121';
context.shadowBlur = 10;
context.shadowOffsetX = 10;
context.shadowOffsetY = 1;

context.beginPath();
context.fillStyle = bgColor;
context.rect(x * 20, y * 20, 20, 20);
context.fill();
}
}
}

我们在这里所做的就是创建一个嵌套循环,以循环遍历画布的宽度和高度。由于矩形的大小为 20,因此我们要将矩形的高度和宽度除以 20。

在第 4 行,我们可以使用模数运算符在两种颜色之间切换。我还为深度添加了一些阴影。最后,我们在画布上绘制矩形。如果在浏览器中打开它,则应具有以下内容:

使背景动态化

遗憾的是,除了调整 textarea 的大小和一窥 Paint API 是如何重绘一切的,这大部分还是静态的。所以,让我们通过添加我们可以改变的自定义 CSS 属性来让事情变得更加动态。

打开你的 styles.css 并在其中添加以下几行:

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.pattern {
width: 250px;
height: 250px;
border: 1px solid #000;

background-image: paint(pattern);
+ --pattern-color: #FFCC00;
+ --pattern-size: 23;
+ --pattern-spacing: 0;
+ --pattern-shadow-blur: 10;
+ --pattern-shadow-x: 10;
+ --pattern-shadow-y: 1;
}

你可以通过在 CSS 属性前加上 来定义自定义 CSS 属性。这些属性可以被 var() 函数使用。但在我们的案例中,我们将在我们的 paint worklet 中使用它。

在 CSS 中检查支持

为确保支持 Paint API,我们还可以检查 CSS 中的支持。为此,我们有两个选择:

  • 使用 @supports 规则守护规则。
  • 使用后备背景图片。
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/* 第一种选择 */
@supports (background: paint(pattern)) {
/**
* 如果该部分得到评估,则意味着Paint API 支持
**/
}

/**
* 第二种选择
* 如果支持Paint API,后一条规则将覆盖第一条规则。
* 如果不支持,CSS将使其无效,并将应用url()的规则。
**/
.pattern {
background-image: url(pattern.png);
background-image: paint(pattern);
}

访问绘画 worklet 中的参数

要读取 pattern.js 中的这些参数,您需要向定义 paint worklet 的类中添加一个新方法:

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class Pattern {
// `inputProperties`方法返回的任何东西,paint worklet都可以访问。
static get inputProperties() {
return [
"--pattern-color",
"--pattern-size",
"--pattern-spacing",
"--pattern-shadow-blur",
"--pattern-shadow-x",
"--pattern-shadow-y",
];
}
}

要在 paint 方法内部访问这些属性,可以使用 properties.get

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paint(context, canvas, properties) {
const props = {
color: properties.get('--pattern-color').toString().trim(),
size: parseInt(properties.get('--pattern-size').toString()),
spacing: parseInt(properties.get('--pattern-spacing').toString()),
shadow: {
blur: parseInt(properties.get('--pattern-shadow-blur').toString()),
x: parseInt(properties.get('--pattern-shadow-x').toString()),
y: parseInt(properties.get('--pattern-shadow-y').toString())
}
};
}

对于颜色,我们需要将其转换为字符串。其他所有内容都需要转换为数字。这是因为 properties.get 返回 CSSUnparsedValue

properties.get的返回值
properties.get的返回值

为了使内容更具可读性,我创建了两个新函数来为我们处理解析:

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paint(context, canvas, properties) {
const getPropertyAsString = property => properties.get(property).toString().trim();
const getPropertyAsNumber = property => parseInt(properties.get(property).toString());

const props = {
color: getPropertyAsString('--pattern-color'),
size: getPropertyAsNumber('--pattern-size'),
spacing: getPropertyAsNumber('--pattern-spacing'),
shadow: {
blur: getPropertyAsNumber('--pattern-shadow-blur'),
x: getPropertyAsNumber('--pattern-shadow-x'),
y: getPropertyAsNumber('--pattern-shadow-y')
}
};
}

现在我们要做的就是用相应的 prop 值替换 for 循环中的所有内容:

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for (let x = 0; x < canvas.height / props.size; x++) {
for (let y = 0; y < canvas.width / props.size; y++) {
const bgColor = (x + y) % 2 === 0 ? "#FFF" : props.color;

context.shadowColor = "#212121";
context.shadowBlur = props.shadow.blur;
context.shadowOffsetX = props.shadow.x;
context.shadowOffsetY = props.shadow.y;

context.beginPath();
context.fillStyle = bgColor;
context.rect(
x * (props.size + props.spacing),
y * (props.size + props.spacing),
props.size,
props.size
);
context.fill();
}
}

现在回到你的浏览器,试着改变一下。

在DevTools中编辑背景
在DevTools中编辑背景

总结

为什么 CSS Paint API 对我们有用?有哪些用例?

最明显的是,它减小了响应的大小。通过消除图像的使用,你可以节省一个网络请求和几千字节。这样可以提高性能。

对于使用 DOM 元素的复杂 CSS 效果,你还可以减少页面上的节点数量。因为你可以用 Paint API 创建复杂的动画,所以不需要额外的空节点。

在我看来,最大的好处是它的可定制性远高于静态背景图片。API 还可以创建与分辨率无关的图像,所以你不用担心错过单一屏幕尺寸。

如果你今天选择使用 CSS Paint API,请确保你提供 polyfill,因为它仍然没有被广泛采用。如果你想调整完成的项目,你可以从这个GitHub 仓库中克隆它。


来源:https://medium.com/better-programming,作者:Ferenc Almasi,翻译:公众号《前端全栈开发者》