一文梳理z-index和層疊上下文

前言

最近參與某前端專案架構改造，發現專案中濫用z-index，設定的值有幾十種並且不統一。在對專案的z-index進行梳理和統一過程中也深入學習了一下z-index，並撰寫成文，希望也能幫助到陌生的你。

1、z-index

z-index屬性是什麼？這裡可參考MDN:

z-index 屬性設定了一個定位元素及其後代元素或 flex 專案的 z-order。當元素之間重疊的時候，z-index 較大的元素會覆蓋較小的元素在上層進行顯示。

從上可知，z-index屬性生效的物件是定位元素（position屬性值不為static）。對於重疊的元素，如何去管理順序、解決展示衝突，一般我們都會首先想到z-index，CSS允許我們對z-index屬性設定三種值：

auto（自動，預設值）
整數
inherit（繼承）

在判斷元素層疊時我們需要牢記兩個準則：

誰大誰上：在同一層疊上下文中，z-index屬性值越大，盒子在層疊中的次序就越靠近使用者的眼睛；
後來居上：在同一層疊上下文中，當元素層疊順序相同（z-index一致），在DOM流中處於後面的元素會覆蓋前面的元素。

<body>
<div class="one">one</div>
<div class="two">two</div>
</body>

當都設定z-index屬性時，擁有較大z-index值的元素會掩蓋住小的那個元素：

div {
	position: relative;
}
.one {
	z-index:2;
}
.two {
	z-index:1;
}

上面的準則都是在說同一層疊上下文，那麼什麼是層疊上下文呢？層疊上下文是何時產生的呢？

2、層疊上下文

The stacking context is a three-dimensional conceptualization of HTML elements along an imaginary z-axis relative to the user, who is assumed to be facing the viewport or the webpage. HTML elements occupy this space in priority order based on element attributes. -- MDN

層疊上下文（stacking context），是HTML的一個三維的概念。頁面元素基於層疊上下文來進行順序的排列。層疊上下文在z軸上形成一個類似作用域的空間，一個層疊上下文內的所有元素不管如何設定z-index，都被限制在該層疊上下文內。需要注意：元素的層疊上下文不一定是該元素的父元素。

每個網頁都有一個預設的層疊上下文，這個層疊上下文的根元素就是html元素。html標籤中的一切都被置於這個預設的層疊上下文的一個層疊層上（body）。當一個元素建立一個層疊上下文時，它的所有子元素都會受到父元素的層疊順序影響。這意味著如果一個層疊上下文位於一個最低位置的層，那麼其子元素的z-index設定得再大，它都不會出現在其他層疊上下文元素的上面。

閱讀到這裡，想必你總算知道了為什麼很多時候我們對定位元素設定z-index，無論如何設定z-index值都不能掩蓋住另一個元素的原因了。

3、層疊水平

「層疊水平」，英文稱作「stacking level」，決定了同一個層疊上下文中元素在z軸上的顯示順序。換句話說，在同一層疊上下文中的不同元素重疊時，它們的顯示順序會遵循層疊水平的規則，而z-index能夠影響元素的層疊水平。

需要再次提醒的是，在討論元素基於層疊水平進行排序時，是限制在單個層疊上下文內的。層疊水平不等於z-index屬性，所有的元素都存在層疊水平，而z-index屬性只能改變定位元素及flex盒子的孩子元素的層疊水平。

4、層疊順序

再來說說層疊順序。「層疊順序」，英文名為「stacking order」，表示元素髮生層疊時候有著特定的垂直顯示順序，這裡需要注意，上面的層疊上下文和層疊水平是概念，而這裡講到的層疊順序則是規則。

在一個層疊上下文中按照層疊順序把元素分為7種層疊水平，預設的層疊順序如下圖所示：

（1）背景和邊框--形成層疊上下文元素的背景和邊框。位於層疊上下文中的最底層。

（2）負z-index--層疊上下文內z-index值為負的定位元素。

（3）塊級盒子--層疊上下文中非行內非定位元素。

（4）浮動盒子--非定位浮動元素。

（5）行內/行內快盒子 -- 層疊上下文中，inline和inline-block非定位元素。

（6）z-index:0 /auto -- 定位元素。單純考慮層疊水平，兩者表現一樣，但實際上對層疊上下文影響不一樣。

（7）正z-index值 -- 定位元素。z-index值越大，越靠近使用者。

在平時開發時，我們經常會使用（2）、（6）、（7），大部分元素的層疊水平都低於z-index為0的定位元素。

這裡順便基於上文的實驗提出一個問題，如果只給one元素設定position的relative，能否實現one元素在上面？（設定postition後，z-index：auto會自動生效）。
想必聰明的你已經有答案了，那就是可以。

為什麼inline/inline-block元素的層疊順序比浮動元素和塊元素都高呢？

諸如border/background一般為裝飾屬性，而浮動和塊元素一般用作佈局，內聯元素都是內容。網頁中展示最重要的是內容，因此內容的層疊順序比較高，當發生層疊時，重要的文字和圖片等內容優先暴露在螢幕上。

5、建立層疊上下文

層疊上下文元素有以下幾個特性：

層疊上下文可以巢狀，內部層疊上下文及其所有子元素均受制於外部的層疊上下文。
每個層疊上下文和兄弟元素獨立，當層疊變化或渲染的時候，只需考慮後代元素。
每個層疊上下文時自成體系的，當元素髮生層疊的時候，整個元素被認為是在父層疊上下文的層疊順序中。

那麼如何才能建立一個層疊上下文呢？根據MDN，當滿足以下任一條件的元素就會建立層疊上下文：

檔案根元素(html)，生成根層疊上下文，包裹在所有元素的最外層。
position值為absolute或者relative並且z-index不為auto的元素
position值為fixed或sticky的元素。
z-index不為auto的所有flex容器的子元素。
z-index不為auto的所有grid容器的子元素。
opacity 屬性值小於 1 的元素.
mix-blend-mode 屬性值不為 normal 的元素.
任一屬性值不為 none 的元素: transform ｜filter ｜ backdrop-filter ｜ perspective ｜clip-path ｜mask ｜ mask-image ｜ mask-border。
isolation 屬性值為 isolate 的元素。
will-change 值設定了任一屬性而該屬性在 non-initial 值時會建立層疊上下文的元素。
-webkit-overflow-scrolling屬性值為touch的元素。
contain 屬性值為 layout、paint 或包含它們其中之一的合成值（比如 contain: strict、contain: content）的元素。

在層疊上下文中，子元素同樣也按照上面解釋的規則進行層疊。重要的是，其子級層疊上下文的 z-index 值只在父級中才有意義。子級層疊上下文被自動視為父級層疊上下文的一個獨立單元。

接下來通過一個範例說明flex屬性對層疊上下文的影響。程式碼中，two元素與圖片有相同層疊上下文，z-index為負值。

<div class="one">
	<div class="two" style={{backgroundColor: "blue", zIndex: "1"}}>  {/* 普通元素，z-index不生效 */}
		 <img src='./imgs/38558887.jpeg' style={{position: "relative", zIndex: "-1"}} />
	</div>
</div>

two塊元素和img元素有相同的層疊上下文，z-index值為負的圖片在塊元素之下。現在，我們給one元素設定display屬性值為flex：

<div class="one" style={{display: "flex"}}>
	<div class="two" style={{backgroundColor: "blue", zIndex: "1"}}> 
		<img src={img} style={{position: "relative", zIndex: "-1", height:"60px"}} />
	 </div>
 </div>

當設定父元素flex屬性後，圖片跑到上方來了。這是因為設定flex屬性後two元素建立了一個層疊上下文，包裹圖片成為圖片的父層疊上下文，背景的層疊順序低於負z-index值的img元素。

小結

本文從z-index出發，介紹了層疊上下文、層疊順序，並簡要闡述了元素在什麼條件會產生層疊上下文，同時舉例說明了flex屬性如何影響層疊水平。希望能夠幫助你理解層疊上下文和層疊水平，由於作者水平有限，難免行文有誤，如有不當請不吝指教，謝謝！

ps: 這裡安利兩個看z-index和層疊上下文的chrom外掛：z-index | z-context