2021 年你需要知道的 CSS 工程化技术

最近业务调整，组内开启了前端工程化方面的基建，他主要负责 CSS 技术选型这一块，针对目前业界主流的几套方案进行了比较完善的调研与比较，分享给大家。

目前整个 CSS 工具链、工程化领域的主要方案如下：

而我们技术选型的标准如下：

• 开发速度快
• 开发体验友好
• 调试体验友好
• 可维护性友好
• 扩展性友好
• 可协作性友好
• 体积小
• 有最佳实践指导

目前主要需要对比的三套方案：

• Less/Sass + PostCSS 的纯 CSS c侧方案
• styled-components / emotion 的纯 CSS-in-JS 侧方案
• TailwindCSS 的以写辅助类为主的 HTML 侧方案

纯 CSS 侧方案

介绍与优点

维护状态：一般

Star 数：16.7K

支持框架：无框架限制

项目地址：https://github.com/less/less.js

Less/Sass + PostCSS 这种方案在目前主流的组件库和企业级项目中使用很广，如 ant-design 等

它们的主要作用如下：

• 为 CSS 添加了类似 JS 的特性，你也可以使用变量、mixin，写判断等
• 引入了模块化的概念，可以在一个 less 文件中导入另外一个 less 文件进行使用
• 兼容标准，可以快速使用 CSS 新特性，兼容浏览器 CSS 差异等

这类工具能够与主流的工程化工具一起使用，如 Webpack，提供对应的 loader 如 sass-loader，然后就可以在 React/Vue 项目中建 .scss 文件，写 sass 语法，并导入到 React 组件中生效。

比如我写一个组件在响应式各个断点下的展示情况的 sass 代码：

.component {

  width: 300px;

  @media (min-width: 768px) {

    width: 600px;

    @media  (min-resolution: 192dpi) {

      background-image: url(/img/retina2x.png);

    }

  }

  @media (min-width: 1280px) {

    width: 800px;

  }

}

或导入一些用于标准化浏览器差异的代码：

@import "normalize.css"; 



// component 相关的其他代码

不足

这类方案的一个主要问题就是，只是对 CSS 本身进行了增强，但是在帮助开发者如何写更好的 CSS、更高效、可维护的 CSS 方面并没有提供任何建议。

• 你依然需要自己定义 CSS 类、id，并且思考如何去用这些类、id 进行组合去描述 HTML 的样式
• 你依然可能会写很多冗余的 Less/Sass 代码，然后造成项目的负担，在可维护性方面也有巨大问题

优化

• 可以引入 CSS 设计规范：BEM 规范，来辅助用户在整个网页的 HTML 骨架以及对应的类上进行设计
• 可以引入 CSS Modules，将 CSS 文件进行 “作用域” 限制，确保在之后维护时，修改一个内容不会引起全局中其他样式的效果

BEM 规范

B （Block）、E（Element）、M（Modifier），具体就是通过块、元素、行为来定义所有的可视化功能。

拿设计一个 Button 为例：

/* Block */

.btn {}



/* 依赖于 Block 的 Element */

.btn__price {}



/* 修改 Block 风格的 Modifier */

.btn--orange {}

.btn--big {}

遵循上述规范的一个真实的 Button：

<a class="btn btn--big btn--orange" href="#">

  <span class="btn__price">$3</span>

  <span class="btn__text">BIG BUTTON</span>

</a>

可以获得如下的效果：

CSS Modules

CSS Modules 主要为 CSS 添加局部作用域和模块依赖，使得 CSS 也能具有组件化。

一个例子如下：

import React from 'react';

import style from './App.css';



export default () => {

  return (

    <h1 className={style.title}>

      Hello World

    </h1>

  );

};

.title {

  composes: className;

  color: red;

}

上述经过编译会变成如下 hash 字符串：

<h1 class="_3zyde4l1yATCOkgn-DBWEL">

  Hello World

</h1>

._3zyde4l1yATCOkgn-DBWEL {

  color: red;

}

CSS Modules 可以与普通 CSS、Less、Sass 等结合使用。

纯 JS 侧方案

介绍与优点

维护状态：一般

Star 数：35.2K

支持框架：React ，通过社区支持 Vue 等框架

项目地址：https://github.com/styled-components/styled-components

使用 JS 的模板字符串函数，在 JS 里面写 CSS 代码，这带来了两个认知的改变：

• 不是在根据 HTML，然后去写 CSS，而是站在组件设计的角度，为组件写 CSS，然后应用组件的组合思想搭建大应用
• 自动提供类似 CSS Modules 的体验，不用担心样式的全局污染问题

同时带来了很多 JS 侧才有的各种功能特性，可以让开发者用开发 JS 的方式开发 CSS，如编辑器自动补全、Lint、编译压缩等。

比如我写一个按钮：

const Button = styled.button`

  /* Adapt the colors based on primary prop */

  background: ${props => props.primary ? "palevioletred" : "white"};

  color: ${props => props.primary ? "white" : "palevioletred"};



  font-size: 1em;

  margin: 1em;

  padding: 0.25em 1em;

  border: 2px solid palevioletred;

  border-radius: 3px;

`;



render(

  <div>

    <Button>Normal</Button>

    <Button primary>Primary</Button>

  </div>

);

可以获得如下效果：

还可以扩展样式：

// The Button from the last section without the interpolations

const Button = styled.button`

  color: palevioletred;

  font-size: 1em;

  margin: 1em;

  padding: 0.25em 1em;

  border: 2px solid palevioletred;

  border-radius: 3px;

`;



// A new component based on Button, but with some override styles

const TomatoButton = styled(Button)`

  color: tomato;

  border-color: tomato;

`;



render(

  <div>

    <Button>Normal Button</Button>

    <TomatoButton>Tomato Button</TomatoButton>

  </div>

);

可以获得如下效果：

不足

虽然这类方案提供了在 JS 中写 CSS，充分利用 JS 的插值、组合等特性，然后应用 React 组件等组合思想，将组件与 CSS 进行细粒度绑定，让 CSS 跟随着组件一同进行组件化开发，同时提供和组件类似的模块化特性，相比 Less/Sass 这一套，可以复用 JS 社区的最佳实践等。

但是它仍然有一些不足：

• 仍然是是对 CSS 增强，提供非常大的灵活性，开发者仍然需要考虑如何去组织自己的 CSS
• 没有给出一套 “有观点” 的最佳实践做法
• 在上层也缺乏基于 styled-components 进行复用的物料库可进行参考设计和使用，导致在初始化使用时开发速度较低
• 在 JS 中写 CSS，势必带来一些本属于 JS 的限制，如 TS 下，需要对 Styled 的组件进行类型注释
• 官方维护的内容只兼容 React 框架，Vue 和其他框架都由社区提供支持

整体来说不太符合团队协作使用，需要人为总结最佳实践和规范等。

优化

• 寻求一套写 CSS 的最佳实践和团队协作规范
• 能够拥有大量的物料库或辅助类等，提高开发效率，快速完成应用开发

偏向 HTML 侧方案

介绍与优点

维护状态：积极

Star 数：48.9K

支持框架：React、Vue、Svelte 等主流框架

项目地址：https://github.com/tailwindlabs/tailwindcss

典型的是 TailwindCSS，一个辅助类优先的 CSS 框架，提供如 flex 、pt-4 、text-center 、rotate-90 这样实用的类名，然后基于这些底层的辅助类向上组合构建任何网站，而且只需要专注于为 HTML 设置类名即可。

一个比较形象的例子可以参考如下代码：

<button class="btn btn--secondary">Decline</button>

<button class="btn btn--primary">Accept</button>

上述代码应用 BEM 风格的类名设计，然后设计两个按钮，而这两个类名类似主流组件库里面的 Button 的不同状态的设计，而这两个类又是由更加基础的 TailwindCSS 辅助类组成：

.btn {

  @apply text-base font-medium rounded-lg p-3;

}



.btn--primary {

  @apply bg-rose-500 text-white;

}



.btn--secondary {

  @apply bg-gray-100 text-black;

}

上面的辅助类包含以下几类：

• 设置文本相关：text-base 、font-medium 、text-white 、text-black
• 设置背景相关的：bg-rose-500 、bg-gray-100
• 设置间距相关的：p-3
• 设置边角相关的：rounded-lg

通过 Tailwind 提供的 @apply 方法来对这些辅助类进行组合构建更上层的样式类。

上述的最终效果展示如下：

可以看到 TailwindCSS 将我们开发网站的过程抽象成为使用 Figma 等设计软件设计界面的过程，同时提供了一套用于设计的规范，相当于内置最佳实践，如颜色、阴影、字体相关的内容，一个很形象的图片可以说明这一点：

TailwindCSS 为我们规划了一个元素可以设置的属性，并且为每个属性给定了一组可以设置的值，这些属性+属性值组合成一个有机的设计系统，非常便于团队协作与共识，让我们开发网站就像做设计一样简单、快速，但是整体风格又能保持一致。

TailwindCSS 同时也能与主流组件库如 React、Vue、Svelte 结合，融入基于组件的 CSS 设计思想，但又只需要修改 HTML 上的类名，如我们设计一个食谱组件：

// Recipes.js

import Nav from './Nav.js'

import NavItem from './NavItem.js'

import List from './List.js'

import ListItem from './ListItem.js'



export default function Recipes({ recipes }) {

  return (

    <div className="divide-y divide-gray-100">

      <Nav>

        <NavItem href="/featured" isActive>Featured</NavItem>

        <NavItem href="/popular">Popular</NavItem>

        <NavItem href="/recent">Recent</NavItem>

      </Nav>

      <List>

        {recipes.map((recipe) => (

          <ListItem key={recipe.id} recipe={recipe} />

        ))}

      </List>

    </div>

  )

}



// Nav.js

export default function Nav({ children }) {

  return (

    <nav className="p-4">

      <ul className="flex space-x-2">

        {children}

      </ul>

    </nav>

  )

}



// NavItem.js

export default function NavItem({ href, isActive, children }) {

  return (

    <li>

      <a

        href={href}

        className={`block px-4 py-2 rounded-md ${isActive ? 'bg-amber-100 text-amber-700' : ''}`}

      >

        {children}

      </a>

    </li>

  )

}



// List.js

export default function List({ children }) {

  return (

    <ul className="divide-y divide-gray-100">

      {children}

    </ul>

  )

}



//ListItem.js

export default function ListItem({ recipe }) {

  return (

    <article className="p-4 flex space-x-4">

      <img src={recipe.image} alt="" className="flex-none w-18 h-18 rounded-lg object-cover bg-gray-100" width="144" height="144" />

      <div className="min-w-0 relative flex-auto sm:pr-20 lg:pr-0 xl:pr-20">

        <h2 className="text-lg font-semibold text-black mb-0.5">

          {recipe.title}

        </h2>

        <dl className="flex flex-wrap text-sm font-medium whitespace-pre">

          <div>

            <dt className="sr-only">Time</dt>

            <dd>

              <abbr title={`${recipe.time} minutes`}>{recipe.time}m</abbr>

            </dd>

          </div>

          <div>

            <dt className="sr-only">Difficulty</dt>

            <dd> · {recipe.difficulty}</dd>

          </div>

          <div>

            <dt className="sr-only">Servings</dt>

            <dd> · {recipe.servings} servings</dd>

          </div>

          <div className="flex-none w-full mt-0.5 font-normal">

            <dt className="inline">By</dt>{' '}

            <dd className="inline text-black">{recipe.author}</dd>

          </div>

          <div class="absolute top-0 right-0 rounded-full bg-amber-50 text-amber-900 px-2 py-0.5 hidden sm:flex lg:hidden xl:flex items-center space-x-1">

            <dt className="text-amber-500">

              <span className="sr-only">Rating</span>

              <svg width="16" height="20" fill="currentColor">

                <path d="M7.05 3.691c.3-.921 1.603-.921 1.902 0l1.07 3.292a1 1 0 00.95.69h3.462c.969 0 1.372 1.24.588 1.81l-2.8 2.034a1 1 0 00-.364 1.118l1.07 3.292c.3.921-.755 1.688-1.539 1.118l-2.8-2.034a1 1 0 00-1.176 0l-2.8 2.034c-.783.57-1.838-.197-1.539-1.118l1.07-3.292a1 1 0 00-.363-1.118L.98 9.483c-.784-.57-.381-1.81.587-1.81H5.03a1 1 0 00.95-.69L7.05 3.69z" />

              </svg>

            </dt>

            <dd>{recipe.rating}</dd>

          </div>

        </dl>

      </div>

    </article>

  )

}

上述食谱的效果如下：

可以看到我们无需写一行 CSS，而是在 HTML 里面应用各种辅助类，结合 React 的组件化设计，既可以轻松完成一个非常现代化且好看的食谱组件。

除了上面的特性，TailwindCSS 在响应式、新特性支持、Dark Mode、自定义配置、自定义新的辅助类、IDE 方面也提供非常优秀的支持，除此之外还有基于 TailwindCSS 构建的物料库 Tailwind UI ，提供各种各样成熟、好看、可用于生产的物料库：

因为需要自定的 CSS 不多，而需要自定义的 CSS 可以定义为可复用的辅助类，所以在可维护性方面也是极好的。

不足

• 因为要引入一个额外的运行时，TailwindCSS 辅助类到 CSS 的编译过程，而随着组件越来越多，需要编译的工作量也会变大，所以速度会有影响
• 过于底层，相当于给了用于设计的最基础的指标，但是如果我们想要快速设计网站，那么可能还需要一致的、更加上层的组件库
• 相当于引入了一套框架，具有一定的学习成本和使用成本

优化

• Tailwind 2.0 支持 JIT[1]，可以大大提升编译速度，可以考虑引入
• 基于 TailwindCSS，设计一套符合自身风格的上层组件库、物料库，便于更加快速开发
• 提前探索、学习和总结一套教程与开发最佳实践
• 探索 styled-components 等结合 TailwindCSS 的开发方式

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