前端小天才

每天10个前端小知识＜Day 19＞

前端面试基础知识题

1.什么是BFC？

BFC：block formatting context，块级格式化上下文。
BFC是Web页面的可视CSS渲染的一部分，是块盒子的布局过程发生的区域，也是浮动元素与其他元素交互的区域。
定位方案：

内部的Box会在垂直方向上一个接一个放置。
Box垂直方向的距离由margin决定，属于同一个BFC的两个相邻Box的margin会发生重叠。
每个元素的margin box 的左边，与包含块border box的左边相接触。
BFC的区域不会与float box重叠。
BFC是页面上的一个隔离的独立容器，容器里面的子元素不会影响到外面的元素。
计算BFC的高度时，浮动元素也会参与计算。

满足下列条件之一就可触发BFC:

根元素，即html
float的值不为none（默认）
overflow的值不为visible（默认）
display的值为table-cell, table-caption, inline-block, flex, 或者 inline-flex 中的其中一个
position的值为absolute或fixed

2.怎么理解回流跟重绘？什么场景下会触发？

在HTML中，每个元素都可以理解成一个盒子，在浏览器解析过程中，会涉及到回流与重绘：

回流：布局引擎会根据各种样式计算每个盒子在页面上的大小与位置
重绘：当计算好盒模型的位置、大小及其他属性后，浏览器根据每个盒子特性进行绘制

具体的浏览器解析渲染机制如下所示：

解析HTML，生成DOM树，解析CSS，生成CSSOM树
将DOM树和CSSOM树结合，生成渲染树(Render Tree)
Layout(回流):根据生成的渲染树，进行回流(Layout)，得到节点的几何信息（位置，大小）
Painting(重绘):根据渲染树以及回流得到的几何信息，得到节点的绝对像素
Display:将像素发送给GPU，展示在页面上

在页面初始渲染阶段，回流不可避免的触发，可以理解成页面一开始是空白的元素，后面添加了新的元素使页面布局发生改变

当我们对 DOM 的修改引发了 DOM 几何尺寸的变化（比如修改元素的宽、高或隐藏元素等）时，浏览器需要重新计算元素的几何属性，然后再将计算的结果绘制出来

当我们对 DOM 的修改导致了样式的变化（color或background-color），却并未影响其几何属性时，浏览器不需重新计算元素的几何属性、直接为该元素绘制新的样式，这里就仅仅触发了回流

如何触发

要想减少回流和重绘的次数，首先要了解回流和重绘是如何触发的

回流触发时机

回流这一阶段主要是计算节点的位置和几何信息，那么当页面布局和几何信息发生变化的时候，就需要回流，如下面情况：

添加或删除可见的DOM元素
元素的位置发生变化
元素的尺寸发生变化（包括外边距、内边框、边框大小、高度和宽度等）
内容发生变化，比如文本变化或图片被另一个不同尺寸的图片所替代
页面一开始渲染的时候（这避免不了）
浏览器的窗口尺寸变化（因为回流是根据视口的大小来计算元素的位置和大小的）

还有一些容易被忽略的操作：获取一些特定属性的值

offsetTop、offsetLeft、 offsetWidth、offsetHeight、scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight、clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight

这些属性有一个共性，就是需要通过即时计算得到。因此浏览器为了获取这些值，也会进行回流

除此还包括getComputedStyle 方法，原理是一样的

重绘触发时机

触发回流一定会触发重绘

可以把页面理解为一个黑板，黑板上有一朵画好的小花。现在我们要把这朵从左边移到了右边，那我们要先确定好右边的具体位置，画好形状（回流），再画上它原有的颜色（重绘）

除此之外还有一些其他引起重绘行为：

颜色的修改
文本方向的修改
阴影的修改

浏览器优化机制

由于每次重排都会造成额外的计算消耗，因此大多数浏览器都会通过队列化修改并批量执行来优化重排过程。浏览器会将修改操作放入到队列里，直到过了一段时间或者操作达到了一个阈值，才清空队列

当你获取布局信息的操作的时候，会强制队列刷新，包括前面讲到的offsetTop等方法都会返回最新的数据

因此浏览器不得不清空队列，触发回流重绘来返回正确的值

如何减少

我们了解了如何触发回流和重绘的场景，下面给出避免回流的经验：

如果想设定元素的样式，通过改变元素的 class 类名 (尽可能在 DOM 树的最里层)
避免设置多项内联样式
应用元素的动画，使用 position 属性的 fixed 值或 absolute 值(如前文示例所提)
避免使用 table 布局，table 中每个元素的大小以及内容的改动，都会导致整个 table 的重新计算
对于那些复杂的动画，对其设置 position: fixed/absolute，尽可能地使元素脱离文档流，从而减少对其他元素的影响
使用css3硬件加速，可以让transform、opacity、filters这些动画不会引起回流重绘
避免使用 CSS 的 JavaScript 表达式

在使用 JavaScript 动态插入多个节点时, 可以使用DocumentFragment. 创建后一次插入. 就能避免多次的渲染性能

但有时候，我们会无可避免地进行回流或者重绘，我们可以更好使用它们

例如，多次修改一个把元素布局的时候，我们很可能会如下操作

const el = document.getElementById('el')
for(let i=0;i<10;i++) {
    el.style.top  = el.offsetTop  + 10 + "px";
    el.style.left = el.offsetLeft + 10 + "px";
}

每次循环都需要获取多次offset属性，比较糟糕，可以使用变量的形式缓存起来，待计算完毕再提交给浏览器发出重计算请求

// 缓存offsetLeft与offsetTop的值
const el = document.getElementById('el') 
let offLeft = el.offsetLeft, offTop = el.offsetTop

// 在JS层面进行计算
for(let i=0;i<10;i++) {
  offLeft += 10
  offTop  += 10
}

// 一次性将计算结果应用到DOM上
el.style.left = offLeft + "px"
el.style.top = offTop  + "px"

我们还可避免改变样式，使用类名去合并样式

const container = document.getElementById('container')
container.style.width = '100px'
container.style.height = '200px'
container.style.border = '10px solid red'
container.style.color = 'red'

使用类名去合并样式

<style>
    .basic_style {
        width: 100px;
        height: 200px;
        border: 10px solid red;
        color: red;
    }
style>
<script>
    const container = document.getElementById('container')
    container.classList.add('basic_style')
script>

前者每次单独操作，都去触发一次渲染树更改（新浏览器不会），

都去触发一次渲染树更改，从而导致相应的回流与重绘过程

合并之后，等于我们将所有的更改一次性发出

我们还可以通过通过设置元素属性display: none，将其从页面上去掉，然后再进行后续操作，这些后续操作也不会触发回流与重绘，这个过程称为离线操作

const container = document.getElementById('container')
container.style.width = '100px'
container.style.height = '200px'
container.style.border = '10px solid red'
container.style.color = 'red'

离线操作后

let container = document.getElementById('container')
container.style.display = 'none'
container.style.width = '100px'
container.style.height = '200px'
container.style.border = '10px solid red'
container.style.color = 'red'
...（省略了许多类似的后续操作）
container.style.display = 'block'

3.什么是响应式设计？响应式设计的基本原理是什么？如何进行实现？

响应式网站设计（Responsive Web design）是一种网络页面设计布局，页面的设计与开发应当根据用户行为以及设备环境(系统平台、屏幕尺寸、屏幕定向等)进行相应的响应和调整

描述响应式界面最著名的一句话就是“Content is like water”

大白话便是“如果将屏幕看作容器，那么内容就像水一样”

响应式网站常见特点：

同时适配PC + 平板 + 手机等
标签导航在接近手持终端设备时改变为经典的抽屉式导航
网站的布局会根据视口来调整模块的大小和位置

实现方式

响应式设计的基本原理是通过媒体查询检测不同的设备屏幕尺寸做处理，为了处理移动端，页面头部必须有meta声明viewport

@media screen and (max-width: 1920px) { ... }

当视口在375px - 600px之间，设置特定字体大小18px

@media screen (min-width: 375px) and (max-width: 600px) {
  body {
    font-size: 18px;
  }
}

通过媒体查询，可以通过给不同分辨率的设备编写不同的样式来实现响应式的布局，比如我们为不同分辨率的屏幕，设置不同的背景图片

比如给小屏幕手机设置@2x图，为大屏幕手机设置@3x图，通过媒体查询就能很方便的实现

百分比

通过百分比单位 " % " 来实现响应式的效果

比如当浏览器的宽度或者高度发生变化时，通过百分比单位，可以使得浏览器中的组件的宽和高随着浏览器的变化而变化，从而实现响应式的效果

height、width属性的百分比依托于父标签的宽高，但是其他盒子属性则不完全依赖父元素：

子元素的top/left和bottom/right如果设置百分比，则相对于直接非static定位(默认定位)的父元素的高度/宽度
子元素的padding如果设置百分比，不论是垂直方向或者是水平方向，都相对于直接父亲元素的width，而与父元素的height无关。
子元素的margin如果设置成百分比，不论是垂直方向还是水平方向，都相对于直接父元素的width
border-radius不一样，如果设置border-radius为百分比，则是相对于自身的宽度

可以看到每个属性都使用百分比，会照成布局的复杂度，所以不建议使用百分比来实现响应式

vw/vh

vw表示相对于视图窗口的宽度，vh表示相对于视图窗口高度。任意层级元素，在使用vw单位的情况下，1vw都等于视图宽度的百分之一

与百分比布局很相似，在以前文章提过与%的区别，这里就不再展开述说

rem

在以前也讲到，rem是相对于根元素html的font-size属性，默认情况下浏览器字体大小为16px，此时1rem = 16px

可以利用前面提到的媒体查询，针对不同设备分辨率改变font-size的值，如下：

@media screen and (max-width: 414px) {
  html {
    font-size: 18px
  }
}

@media screen and (max-width: 375px) {
  html {
    font-size: 16px
  }
}

@media screen and (max-width: 320px) {
  html {
    font-size: 12px
  }
}

为了更准确监听设备可视窗口变化，我们可以在css之前插入script标签，内容如下：

//动态为根元素设置字体大小
function init () {
    // 获取屏幕宽度
    var width = document.documentElement.clientWidth
    // 设置根元素字体大小。此时为宽的10等分
    document.documentElement.style.fontSize = width / 10 + 'px'
}

//首次加载应用，设置一次
init()
// 监听手机旋转的事件的时机，重新设置
window.addEventListener('orientationchange', init)
// 监听手机窗口变化，重新设置
window.addEventListener('resize', init)

无论设备可视窗口如何变化，始终设置rem为width的1/10，实现了百分比布局

除此之外，我们还可以利用主流UI框架，如：element ui、antd提供的栅格布局实现响应式

小结

响应式设计实现通常会从以下几方面思考：

弹性盒子（包括图片、表格、视频）和媒体查询等技术
使用百分比布局创建流式布局的弹性UI，同时使用媒体查询限制元素的尺寸和内容变更范围
使用相对单位使得内容自适应调节
选择断点，针对不同断点实现不同布局和内容展示

总结

响应式布局优点可以看到：

面对不同分辨率设备灵活性强
能够快捷解决多设备显示适应问题

缺点：

仅适用布局、信息、框架并不复杂的部门类型网站
兼容各种设备工作量大，效率低下
代码累赘，会出现隐藏无用的元素，加载时间加长
其实这是一种折中性质的设计解决方案，多方面因素影响而达不到最佳效果
一定程度上改变了网站原有的布局结构，会出现用户混淆的情况

4.CSS中的1像素问题是什么？有哪些解决方案？

1px 边框问题的由来

苹果 iPhone4 首次提出了 Retina Display（视网膜屏幕）的概念，在 iPhone4 使用的视网膜屏幕中，把 2x2 个像素当 1 个物理像素使用，即使用 2x2 个像素显示原来 1 个物理像素显示的内容，从而让 UI 显示更精致清晰，这 2x2 个像素叫做逻辑像素。

像这种像素比（像素比（即dpr）＝物理像素 / 逻辑像素）为 2 的视网膜屏幕也被称为二倍屏，目前市面上还有像素比更高的三倍屏、四倍屏。

而 CSS 中 1px 指的是物理像素，因此，设置为 1px 的边框在 dpr = 2 的视网膜屏幕中实际占用了 2 个逻辑像素的宽度，这就导致了界面边框变粗的视觉体验。

使用 transform 解决

通过设置元素的 box-sizing 为 border-box，然后构建伪元素，再使用 CSS3 的 transform 缩放，这是目前市面上最受推崇的解决方法。这种方法可以满足所有的场景，而且修改灵活，唯一的缺陷是，对于已使用伪元素的元素要多嵌套一个无用元素。具体的实现如下：

.one-pixel-border {
  position: relative;
  box-sizing: border-box;
}

.one-pixel-border::before {
  display: block;
  content: "";
  position: absolute;
  top: 50%;
  left: 50%;
  width: 200%;
  height: 200%;
  border: 1px solid red;
  transform: translate(-50%, -50%) scale(0.5, 0.5);
}

这样就可以得到 0.5px 的边框。

还可以结合媒体查询（@media）解决不同 dpr 值屏幕的边框问题，如下：

@media screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio: 2), (min-resolution: 2dppx) {
  ...
}

@media screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio: 3), (min-resolution: 3dppx) {
  ...
}

当然还有不少其他的解决方案：border-image、background-image、viewport + rem + js、box-shadow等，但都有各自的缺点，不进行推荐，此处也不做详细介绍。

5.说说对 CSS 工程化的理解

CSS 工程化是为了解决以下问题：

宏观设计：CSS 代码如何组织、如何拆分、模块结构怎样设计？
编码优化：怎样写出更好的 CSS？
构建：如何处理我的 CSS，才能让它的打包结果最优？
可维护性：代码写完了，如何最小化它后续的变更成本？如何确保任何一个同事都能轻松接手？

以下三个方向都是时下比较流行的、普适性非常好的 CSS 工程化实践：

预处理器：Less、 Sass 等；
重要的工程化插件： PostCss；
Webpack loader 等。

基于这三个方向，可以衍生出一些具有典型意义的子问题，这里我们逐个来看：

（1）预处理器：为什么要用预处理器？它的出现是为了解决什么问题？

预处理器，其实就是 CSS 世界的“轮子”。预处理器支持我们写一种类似 CSS、但实际并不是 CSS 的语言，然后把它编译成 CSS 代码：

那为什么写 CSS 代码写得好好的，偏偏要转去写“类 CSS”呢？这就和本来用 JS 也可以实现所有功能，但最后却写 React 的 jsx 或者 Vue 的模板语法一样。

随着前端业务复杂度的提高，前端工程中对 CSS 提出了以下的诉求：

宏观设计上：我们希望能优化 CSS 文件的目录结构，对现有的 CSS 文件实现复用；
编码优化上：我们希望能写出结构清晰、简明易懂的 CSS，需要它具有一目了然的嵌套层级关系，而不是无差别的一铺到底写法；我们希望它具有变量特征、计算能力、循环能力等等更强的可编程性，这样我们可以少写一些无用的代码；
可维护性上：更强的可编程性意味着更优质的代码结构，实现复用意味着更简单的目录结构和更强的拓展能力，这两点如果能做到，自然会带来更强的可维护性。

这三点是传统 CSS 所做不到的，也正是预处理器所解决掉的问题。预处理器普遍会具备这样的特性：

嵌套代码的能力，通过嵌套来反映不同 css 属性之间的层级关系；
支持定义 css 变量；
提供计算函数；
允许对代码片段进行 extend 和 mixin；
支持循环语句的使用；
支持将 CSS 文件模块化，实现复用。

（2）PostCss：PostCss 是如何工作的？我们在什么场景下会使用 PostCss？

它和预处理器的不同就在于，预处理器处理的是类CSS，而 PostCss 处理的就是 CSS 本身。Babel 可以将高版本的 JS 代码转换为低版本的 JS 代码。PostCss 做的是类似的事情：它可以编译尚未被浏览器广泛支持的先进的 CSS 语法，还可以自动为一些需要额外兼容的语法增加前缀。更强的是，由于 PostCss 有着强大的插件机制，支持各种各样的扩展，极大地强化了 CSS 的能力。

PostCss 在业务中的使用场景非常多：

提高 CSS 代码的可读性：PostCss 其实可以做类似预处理器能做的工作；
当我们的 CSS 代码需要适配低版本浏览器时，PostCss 的 Autoprefixer 插件可以帮助我们自动增加浏览器前缀；
允许我们编写面向未来的 CSS：PostCss 能够帮助我们编译 CSS next 代码；

（3）Webpack 能处理 CSS 吗？如何实现？

Webpack 在裸奔的状态下，是不能处理 CSS 的，Webpack 本身是一个面向 JavaScript 且只能处理 JavaScript 代码的模块化打包工具；
Webpack 在 loader 的辅助下，是可以处理 CSS 的。

如何用 Webpack 实现对 CSS 的处理：

Webpack 中操作 CSS 需要使用的两个关键的 loader：css-loader 和 style-loader
注意，答出“用什么”有时候可能还不够，面试官会怀疑你是不是在背答案，所以你还需要了解每个 loader 都做了什么事情：
- css-loader：导入 CSS 模块，对 CSS 代码进行编译处理；
- style-loader：创建style标签，把 CSS 内容写入标签。

我们编写面向未来的 CSS：PostCss 能够帮助我们编译 CSS next 代码；