詳解CSS Grid布局

本文譯自A Complete Guide to CSS Grid(https://css-tricks.com/snippets/css/complete-guide-grid/#grid-animation)

CSS Grid 布局簡介

CSS Grid是一種二維的布局方式，和以前的布局方式完全不同，CSS常用來給頁面布局，但做的總不夠好，以前我們用table布局，後來用float、position、inline-block，這些方式本質上都是hack，缺少一些重要的特性（比如垂直居中），flex布局是一個很好的布局方式，但它基于軸的布局方式在其他方面用處更大，并且可以和Grid布局很好的配合使用，Grid布局是專門用來解決我們一直以來布局頁面時所碰到的各種問題的。

本指南圍繞Grid布局的最新特性講解，是以不會考慮老舊的浏覽器相容性。

CSS Grid基礎

到2017年3月，大部分浏覽器都支援Grid布局（無需字首）：Chrome(包括Android)、Firefox、Safari(包括IOS)、Opera。IE10和IE11也能通過一定的途徑支援，是以現在是時候使用Grid布局了。

首先你需要一個父元素，并設定dispaly: grid，通過grid-template-columns和grid-template-rows設定列和行的大小，然後向父元素中添加子元素，并設定grid-column和grid-row屬性，和flex布局類似，子元素的原始順序并不重要，CSS可以任意控制它們的順序，這使得通過媒體查詢排列元素變得超級簡單。想象下你把整個頁面設定成grid布局，然後對不同的螢幕寬度自适應時完全重新排列，隻需要幾行CSS。Grid是有史以來引入的最強大的CSS子產品之一。

重要的CSS Grid術語

在深入學習Grid布局之前，先了解一些重要的術語，它們有些相似，如果不先了解，後面就比較容易混淆，不過不用擔心，這些概念并不多。

Grid Container

應用display: grid的元素，是所有grid items的直接父級。下面的例子中，container就是grid container。

<div class="container">
  <div class="item item-1"> </div>
  <div class="item item-2"> </div>
  <div class="item item-3"> </div>
</div>           

Grid Item

Grid Container的子元素，下面的例子中，item元素就是grid item，但sub-item不是。

<div class="container">
  <div class="item"> </div>
  <div class="item">
    <p class="sub-item"> </p>
  </div>
  <div class="item"> </div>
</div>           

Grid Line

Grid Line是用來構成網格布局的分隔線。它們可以是垂直的(“列網格線”)或水準的(“行網格線”)，位于行或列的任意一側。這裡的黃線是列網格線的一個例子。

Grid Cell

Grid Cell是相鄰兩行和相鄰兩列之間的區域，稱為網格單元，下圖黃色部分是行網格線1和2，列網格線2和3之間的網格單元。

Grid Track

Grid Track是相鄰網格線之間的區域，你可以了解成一行或一列網格。下圖黃色部分是第2和第3行網格線之間的Grid Track。

Grid Area

Grid Area是由4條網格線圍起來的區域。一個Grid Area可以由若幹個網格單元組成，下圖黃色部分的是行網格線1和3，列網格線1和3圍起來的Grid Area。

CSS Grid屬性

CSS Grid屬性分為2類，分别是用在父元素和子元素上的。

用在父元素Grid Container上的屬性

• display
• grid-template-columns
• grid-template-rows
• grid-template-areas
• grid-template
• grid-column-gap
• grid-row-gap
• grid-gap
• justify-items
• align-items
• place-items
• justify-content
• align-content
• place-content
• grid-auto-columns
• grid-auto-rows
• grid-auto-flow
• grid

1、display

.container {
  display: grid | inline-grid;
}           

可取值：

• grid——生成塊級grid
• inline-grid——生成行内grid

2、grid-template-columns、grid-template-rows

用一行空格分開的值來定義網格的行和列，這些值代表Grid Track的大小，空格代表分隔線Grid Line。

• track-size —— 可以是一個長度、百分比、或者fr機關的值
• line-name —— 你對網格線的命名

.container {
  grid-template-columns: ...  ...;
  /* e.g.
      1fr 1fr
      minmax(10px, 1fr) 3fr
      repeat(5, 1fr)
      50px auto 100px 1fr
  */
  grid-template-rows: ... ...;
  /* e.g.
      min-content 1fr min-content
      100px 1fr max-content
  */
}           

網格線自動取正值，-1是最後一行的備選值。

但是你也可以直接給網格線命名，注意名稱時的括号文法：

.container {
  grid-template-columns: [first] 40px [line2] 50px [line3] auto [col4-start] 50px [five] 40px [end];
  grid-template-rows: [row1-start] 25% [row1-end] 100px [third-line] auto [last-line];
}           

需要注意的是分隔線可以有多個名字。比如下面第二條線有2個名字：row1-end 和 row2-start

.container {
  grid-template-rows: [row1-start] 25% [row1-end row2-start] 25% [row2-end];
}           

如果需要定義重複的部分，可以用repeat()來簡化：

.container {
  grid-template-columns: repeat(3, 20px [col-start]);
}           

上面的寫法和下面的等價：

.container {
  grid-template-columns: 20px [col-start] 20px [col-start] 20px [col-start];
}           

如果多條分割線使用同樣的名字，則可以通過名字加計數來區分。

.item {
  grid-column-start: col-start 2;
}           

fr機關可以把父元素空閑部分按比例劃分給Grid Track。比如下面的寫法會把Grid Track設為父元素寬度的三分之一。

.container {
  grid-template-columns: 1fr 1fr 1fr;
}           

空閑部分是非自适應元素計算完畢後剩下的空間。比如下面的例子中，對fr可用的空間不包括50px:

.container {
  grid-template-columns: 1fr 50px 1fr 1fr;
}           

3、grid-template-areas

grid-template-areas用名字定義網格區域，重複網格名字使該區域包括覆寫的網格單元，句号代表空網格單元。文法本身讓網格結構十分明了。

可取值：

• grid-template-areas —— 網格區域名字
• . —— 空的網格單元
• none —— 未定義網格區域

.container {
  grid-template-areas:
    "<grid-area-name> | . | none | ..."
    "...";
}           

舉個例子：

.item-a {
  grid-area: header;
}
.item-b {
  grid-area: main;
}
.item-c {
  grid-area: sidebar;
}
.item-d {
  grid-area: footer;
}

.container {
  display: grid;
  grid-template-columns: 50px 50px 50px 50px;
  grid-template-rows: auto;
  grid-template-areas:
    "header header header header"
    "main main . sidebar"
    "footer footer footer footer";
}           

上面的代碼會建立一個3行4列的網格區域，第一行是header區域，中間的一行由2塊main區域、1塊空單元和1塊sidebar區域組成，最後一行是footer區域。

每一行的網格單元數量要相同。可以用任意數量的緊挨着的句号來聲明一個空單元格。隻要句号之間沒有空格，它們就代表一個空單元格。

需要注意的是，grid-template-areas命名的是區域，當使用該屬性時，區域兩端的線會被自動命名。如果網格區域被命名成foo，該區域的第1行和第1列分隔線都會自動名稱成foo-start，最後1行和最後1列的分隔線被命名成foo-end，這也意味着一些分隔線會有多個名字，比如上面的例子中，有一條分隔線有3個名字：header-start， main-start， 和 footer-start。

4、grid-template

grid-template可以把grid-template-rows，grid-template-columns和 grid-template-areas簡寫到一起。

可取值：

• none —— 3個屬性都設為預設值。
• <grid-template-rows> / <grid-template-columns> —— 分别設定grid-template-rows和grid-template-columns的值，并把grid-template-areas設為none。

.container {
  grid-template: none | <grid-template-rows> / <grid-template-columns>;
}           

它的值還可以更複雜，但使用起來更友善：

.container {
  grid-template:
    [row1-start] "header header header" 25px [row1-end]
    [row2-start] "footer footer footer" 25px [row2-end]
    / auto 50px auto;
}           

上面的寫法和下面的等價：

.container {
  grid-template-rows: [row1-start] 25px [row1-end row2-start] 25px [row2-end];
  grid-template-columns: auto 50px auto;
  grid-template-areas:
    "header header header"
    "footer footer footer";
}           

由于grid-template不會重置隐式網格屬性(grid-auto-columns， grid-auto-rows和grid-auto-flow)，這可能是您在大多數情況下想要做的，是以建議使用grid屬性而不是grid-template。

5、column-gap、row-gap、grid-column-gap、grid-row-gap

定義分隔線的粗細。可以了解成設定行或列的間距。

• <line-size> —— 長度值

.container {
  /* 新寫法 */
  column-gap: <line-size>;
  row-gap: <line-size>;

  /* 舊寫法 */
  grid-column-gap: <line-size>;
  grid-row-gap: <line-size>;
}           

舉個例子：

.container {
  grid-template-columns: 100px 50px 100px;
  grid-template-rows: 80px auto 80px;
  column-gap: 10px;
  row-gap: 15px;
}           

間距隻在行或列中間存在，邊緣部分不存在。

需要注意的是，grid字首會被移除，grid-column-gap 和 grid-row-gap 會被重命名成 column-gap 和 row-gap，無字首的文法已經被Chrome 68+， Safari 11.2 Release 50+， and Opera 54+支援。

6、gap、grid-gap

row-gap 和 column-gap的簡寫形式。

可取值：

• <grid-row-gap> <grid-column-gap> —— 長度值

.container {
  /* 新寫法 */
  gap: <grid-row-gap> <grid-column-gap>;

  /* 舊寫法 */
  grid-gap: <grid-row-gap> <grid-column-gap>;
}           

舉個例子：

.container {
  grid-template-columns: 100px 50px 100px;
  grid-template-rows: 80px auto 80px;
  gap: 15px 10px;
}           

如果沒有定義row-gap的值，它會自動等于column-gap。

7、justify-items

grid items的水準對齊方式，适用container中所有的grid items。

可取值：

• start —— 向單元格的起始邊對齊。
• end —— 向單元格的尾部對齊。
• center —— 單元格内居中。
• stretch —— 寬度填滿單元格（這是預設值）。

.container {
  justify-items: start | end | center | stretch;
}           

舉個例子：

.container {
  justify-items: start;
}           

.container {
  justify-items: end;
}           

.container {
  justify-items: center;
}           

.container {
  justify-items: stretch;
}           

該對齊方式也可以用justify-self單獨給grid items設定。

8、align-items

grid items的垂直對齊方式，值和用法和justify-items一樣。該對齊方式也可以用align-self單獨給grid items設定。

9、place-items

align-items 和 justify-items的簡寫方式。

可取值：

• <align-items> / <justify-items> —— 第1格值代表align-items，第2個值代表justify-items，如果第2個值省略了，第1個值會預設代表這2個屬性。

.center {
  display: grid;
  place-items: center;
}           

10、justify-content

有時整體網格的大小比容器小，比如所有的網格都是用px指定了大小，這時可以設定網格在容器中的對齊方式，justify-content設定網格的水準對齊方式。

可取值：

• start —— 向容器的頭部對齊。
• end —— 向容器的尾部對齊。
• center —— 在容器中水準居中。
• stretch —— 重新适配items的大小把容器的寬度填滿。
• space-around —— 使每個網格的列間距相等，兩邊的留白是列間距的一半。
• space-between —— 使每個網格的列間距相等，兩邊不留白。
• space-evenly —— 使每個網格的列間距相等，兩邊的留白等于列間距。

.container {
  justify-content: start | end | center | stretch | space-around | space-between | space-evenly;
}           

舉個例子：

.container {
  justify-content: start;
}           

.container {
  justify-content: end;
}           

.container {
  justify-content: center;
}           

.container {
  justify-content: stretch;
}           

.container {
  justify-content: space-around;
}           

.container {
  justify-content: space-between;
}           

.container {
  justify-content: space-evenly;
}           

11、align-content

值和用法和justify-content一樣，差別是align-content用來設定垂直方向的對齊方式。

12、place-content

justify-content和align-content的簡寫方式。

可取值：

• <align-content> / <justify-content>

13、grid-auto-columns、grid-auto-rows

指定任何自動生成的grid tracks的大小。

用法：

.container {
  grid-auto-columns: <track-size> ...;
  grid-auto-rows: <track-size> ...;
}           

舉個例子，來看看隐式grid tracks是怎麼建立的。

.container {
  grid-template-columns: 60px 60px;
  grid-template-rows: 90px 90px;
}           

上面的代碼建立了一個2x2的網格。

接下來用grid-column和grid-row設定item的位置：

.item-a {
  grid-column: 1 / 2;
  grid-row: 2 / 3;
}
.item-b {
  grid-column: 5 / 6;
  grid-row: 2 / 3;
}           

這時item-b就超出了2x2的網格範圍，超出部分會預設建立隐式的grid tracks，但是這些隐式的grid tracks的寬度是0，這時我們就可以通過grid-auto-columns和grid-auto-rows為它們設定寬度：

.container {
  grid-auto-columns: 60px;
}           

14、grid-auto-flow

grid-auto-flow控制item的自動排列方式。

可取值：

• row —— 按順序填充每一行，必要時新增行。
• column —— 按順序填充每一列，必要時新增列。
• dense —— 較小的item排在前面。

.container {
  grid-auto-flow: row | column | row dense | column dense;
}           

注意dense隻是虛拟的改變items的順序，這可能導緻順序混亂。

舉個例子:

<section class="container">
  <div class="item-a">item-a</div>
  <div class="item-b">item-b</div>
  <div class="item-c">item-c</div>
  <div class="item-d">item-d</div>
  <div class="item-e">item-e</div>
</section>           

接着你定義了一個2x5的網格，并把grid-auto-flow設為row（row也是預設值）：

.container {
  display: grid;
  grid-template-columns: 60px 60px 60px 60px 60px;
  grid-template-rows: 30px 30px;
  grid-auto-flow: row;
}           

在給item定位的時候，你隻設定了2個:

.item-a {
  grid-column: 1;
  grid-row: 1 / 3;
}
.item-e {
  grid-column: 5;
  grid-row: 1 / 3;
}           

這時我們的網格看起來就是這樣的：

如果我們把grid-auto-flow設為column,item-b， item-c 和 item-d 就會按順序沿着列來排：

.container {
  display: grid;
  grid-template-columns: 60px 60px 60px 60px 60px;
  grid-template-rows: 30px 30px;
  grid-auto-flow: column;
}           

15、grid

可以把 grid-template-rows， grid-template-columns， grid-template-areas， grid-auto-rows， grid-auto-columns， 和 grid-auto-flow 寫到一起。

可取值：

• none —— 所有屬性設為預設值。
• <grid-template> —— 跟 grid-template 一樣。
• <grid-template-rows> / [ auto-flow && dense? ] <grid-auto-columns>?
• [ auto-flow && dense? ] <grid-auto-rows>? / <grid-template-columns>

比如下面兩種寫法等價(<grid-template-rows> / <grid-auto-columns>)：

.container {
  grid: 100px 300px / 3fr 1fr;
}

.container {
  grid-template-rows: 100px 300px;
  grid-template-columns: 3fr 1fr;
}           

下面的兩種寫法等價(auto-flow <grid-auto-rows> / <grid-template-columns>)：

.container {
  grid: auto-flow / 200px 1fr;
}

.container {
  grid-auto-flow: row;
  grid-template-columns: 200px 1fr;
}           

下面的兩種寫法等價(auto-flow dense <grid-auto-rows> / <grid-template-columns>)：

.container {
  grid: auto-flow dense 100px / 1fr 2fr;
}

.container {
  grid-auto-flow: row dense;
  grid-auto-rows: 100px;
  grid-template-columns: 1fr 2fr;
}           

下面的兩種寫法等價(<grid-template-rows> / auto-flow <grid-auto-columns>)：

.container {
  grid: 100px 300px / auto-flow 200px;
}

.container {
  grid-template-rows: 100px 300px;
  grid-auto-flow: column;
  grid-auto-columns: 200px;
}           

還有更複雜但更簡潔的寫法，下面的兩種寫法等價：

.container {
  grid: [row1-start] "header header header" 1fr [row1-end]
        [row2-start] "footer footer footer" 25px [row2-end]
        / auto 50px auto;
}

.container {
  grid-template-areas:
    "header header header"
    "footer footer footer";
  grid-template-rows: [row1-start] 1fr [row1-end row2-start] 25px [row2-end];
  grid-template-columns: auto 50px auto;
}           

用在子元素Grid Item上的屬性

• grid-column-start
• grid-column-end
• grid-row-start
• grid-row-end
• grid-column
• grid-row
• grid-area
• justify-self
• align-self
• place-self

1、grid-column-start、grid-column-end、grid-row-start、grid-row-end

通過指定分隔線的方式定義網格單元在網格中的位置， grid-column-start/grid-row-start是網格單元開始的地方，grid-column-end/grid-row-end是結束的地方。

可取值：

• <line> —— 代表分隔線的數字或者名字。
• span <number> —— 包括指定數量的網格單元。
• span <name> —— 包括單元格直到碰到指定名字的分隔線。
• auto —— 自動放置，預設1個單元格。

舉個例子：

.item-a {
  grid-column-start: 2;
  grid-column-end: five;
  grid-row-start: row1-start;
  grid-row-end: 3;
}           

.item-b {
  grid-column-start: 1;
  grid-column-end: span col4-start;
  grid-row-start: 2;
  grid-row-end: span 2;
}           

如果沒有指定grid-column-end/grid-row-end，item預設包含1個單元。

item還能彼此覆寫，可以用z-index控制層級。

2、grid-column、grid-row

grid-column-start、grid-column-end、grid-row-start、grid-row-end的簡寫形式。

可取值：

• <start-line> / <end-line> —— 寫法和非簡寫值一樣。

.item {
  grid-column: <start-line> / <end-line> | <start-line> / span <value>;
  grid-row: <start-line> / <end-line> | <start-line> / span <value>;
}           

舉個例子：

.item-c {
  grid-column: 3 / span 2;
  grid-row: third-line / 4;
}           

3、grid-area

grid-area給item命名，這樣使用grid-template-areas可以直接引用item的名字。并且此屬性還可以作為 grid-row-start+grid-column-start+grid-row-end+grid-column-end的簡寫形式。

可取值：

• <name> —— item的名字。
• <row-start> / <column-start> / <row-end> / <column-end> —— 代表分隔線的數字或名字。

.item {
  grid-area: <name> | <row-start> / <column-start> / <row-end> / <column-end>;
}           

舉個例子：

給item命名：

.item-d {
  grid-area: header;
}           

簡寫 grid-row-start+grid-column-start+grid-row-end+grid-column-end：

.item-d {
  grid-area: 1 / col4-start / last-line / 6;
}           

4、justify-self

設定item在單元格内的水準對齊方式。

.item {
  justify-self: start | end | center | stretch;
}           

舉個例子：

.item-a {
  justify-self: start;
}           

.item-a {
  justify-self: end;
}           

.item-a {
  justify-self: center;
}           

.item-a {
  justify-self: stretch;
}           

5、align-self

值和用法和justify-self一樣，差別是align-self用來設定垂直方向的對齊方式。

6、place-self

place-self是 align-self 和 justify-self的簡寫形式。

可取值：

• auto —— 預設對齊模式。
• <align-self> / <justify-self> —— 第1個值是align-self，第2個值是justify-self，如果隻有一個值，這個值會指派給align-self和justify-self。

特殊的機關和函數

機關fr

你可能會在grid布局中使用很多分數機關，比如fr，來代表剩餘空間的一部分，就像這樣用，表示25%和75%:

grid-template-columns: 1fr 3fr;           

這種寫法比%更可靠，比如你增加了列數，就會破壞百分比的寬度，但是分數機關fr可以和其他機關更好的組合使用：

grid-template-columns: 50px min-content 1fr;           

大小關鍵字

在設定行或列的大小時，可以用各種機關，比如px、rem、%等等，還可以用一些關鍵字：

• min-content: 内容的最小寬度。比如一行文字E pluribus unum，會占用的最小寬度是單詞pluribus的寬度。
• max-content: 内容的最大寬度。比如一行文字E pluribus unum，能占用的最大寬度就是一整行句子。
• auto: 和fr類似，但優先級低于fr。
• fit-content: 使用可用空間，但不小于min-content，不大于max-content。
• fractional units: 分數機關fr。

大小函數

• minmax() —— 設定大小範圍，minmax(最小值,最大值)。
• min()
• max()

repeat()函數和關鍵字

repeat()函數可以使寫法更簡潔:

grid-template-columns: 1fr 1fr 1fr 1fr 1fr 1fr 1fr 1fr;

/* 簡潔的寫法: */
grid-template-columns: repeat(8, 1fr);

/* 下面的情況更新凸顯簡潔: */
grid-template-columns: repeat(8, minmax(10px, 1fr));           

repeat()和關鍵字結合時，會更加奇特：

• auto-fill: 在一行中放入盡可能多的列，即使它們是空的。
• auto-fit： 把所有列都放進去，增加列來填充空間即使是空的列。

這就有了CSS網格中最著名的寫法，也是有史以來最偉大的CSS技巧之一:

grid-template-columns: repeat(auto-fit, minmax(250px, 1fr));           

masonry

著名的瀑布流布局：

.container {
  display: grid;
  grid-template-columns: repeat(4, 1fr);
  grid-template-rows: masonry;
}           

詳情可以看這篇文章native-css-masonry-layout-css-grid(https://www.smashingmagazine.com/native-css-masonry-layout-css-grid/)。

subgrid

grid-template-columns: subgrid;目前還隻有 Firefox 支援，不做詳細說明，有興趣的可以看原文。