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【Hello CSS】序章-起源

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摘要:在年月,在經過多方的討論之后,推出了。這一規范一出現就引起了各方的注意,隨即公司和公司紛紛表示自己的瀏覽器能夠支持。這個特殊規則是將設置為,將設置為。

作者:陳大魚頭

github: KRISACHAN

HTML的誕生
HTML是怎么來的?

在1982年的時候,萬維網的發明者Tim Berners-Lee爵士為了讓全世界的物理學家能夠方便的進行合作與信息共享,造了HTML(HyperText Markup Language) 超文本置標語言。

在1991年3月,Tim Berners-LeeHTML介紹給了給他在CERN(歐洲核子研究中心) 工作的朋友,當時網頁瀏覽器被其世界各地的成員用來瀏覽CERN龐大的電話薄。

然后在8年之后的1990年,博士發明了世界上第一個瀏覽器WorldWideWeb,也因此推動著互聯網高速發展。

WorldWideWeb問世之后的1993年NCSA推出了Mosaic瀏覽器并且迅速火了起來,成為第一個世界級應用的瀏覽器,推動著互聯網發展。隨后跟著的有當時的兩大霸主Netscapede Netscape瀏覽器與MicroSoft的Internet Explorer瀏覽器,這兩個瀏覽器在當時掀起了一場互聯網瀏覽器大戰。這場戰爭的結果是以Internet Explorer全勝告終。但也因此大大的推動了互聯網的發展。

CSS的誕生
CSS是怎么來的?

就在承載HTML的瀏覽器迅猛發展的90年代,CSS (Cascading Style Sheet)也應運而生。不同的瀏覽器結合各自HTML 語法結構實現了很多不同的外部樣式語法。但隨著HTML的發展,為了滿足設計師的要求而增加了很多顯示功能,隨著這些功能的增加,外部樣式語法作用越來越沒有意義。

在1994年10月10日,CSS之父H?kon Wium Lie提出了 CSS 的最初建議,并且為 HTML 樣式在芝加哥的一次會議上正式提出了 CSS 。

在1996 年 12 月,W3C在經過多方的討論之后,推出了CSS1.0。這一規范一出現就引起了各方的注意,隨即 MicroSoft 公司和 Netscape 公司紛紛表示自己的瀏覽器能夠支持 CSS1.0

CSS的各個版本
CSS各版本的更新

CSS1.0在1997 年 由W3C 發布,第一版主要規定了選擇器樣式屬性偽類 / 對象幾個大的部分;

CSS2.0/2.1在1998 年 由W3C 發布,CSS2 規范是基于 CSS1 設計的,擴充和改進了很多更加強大的屬性。包括選擇器位置模型布局表格樣式媒體類型偽類光標樣式

由于CSS2經歷了 9 年的時間(從 2002 年 8 月到 2011 年 6 月)才達到 Recommendation(推薦) 狀態,此后W3C為了加快那些已經確認沒有問題的特性的標準化速度,便作出了一項被稱為 Beijing doctrine 的決定,將CSS模塊化,并且按照每個模塊的進度來標準化。所以從形式上來講,CSS3已經不存在了。現在CSS 包括了修訂后的 CSS2.1 以及完整模塊對它的擴充,模塊的 level(級別)數并不一致。可以在每個時間點上為 CSS 標準定義一個 snapshots(快照)。

下圖為CSS模塊化的發展進程圖,來自MDN

差點要成為CSS的語言
現在的CSS也是經過一番爭斗才脫穎而出的

以下內容翻譯于The Languages Which Almost Became CSS

第一個提案

早在1993年Mosaic瀏覽器1.0發布之前,當時現有的瀏覽器已經開始獨立處理HTML了,但是它們并沒有能給標簽定制樣式的方式,這就意味著你看到的標簽長什么樣就長什么樣,不能改。

所以在1993年的6月,Robert Raischwww-talk 郵件發了一個提案,希望創建一個“一種易于解析可以與Web文檔一起提供樣式信息的格式”,并給它起名叫RRP

格式如下:

`
@BODY fo(fa=he,si=18)
`

看不懂上面的代碼是情有可原的。在gzipping之前的時代,網絡傳輸速度只有14.4K,所以格式盡量壓縮都是合理的。這個特殊規則是將font family (fa)設置為helvetica (he),將font size(si)設置為18 points

Viola 以及原始瀏覽器之戰

和流行的看法不一樣,Mosaic 并不是第一個圖形瀏覽器,ViolaWWW才是。由Pei-Yuan Wei花了4天寫的。

以下是Pei-Yuan Wei創建的樣式表語言:

(BODY fontSize=normal
      BGColor=white
      FGColor=black
  (H1   fontSize=largest
        BGColor=red
        FGColor=white)
)

在這個例子中我們給body添加了顏色選擇器,并且給body中的h1添加了樣式。

值得一提的是PWP還是引用外部樣式表的方法提出者,他提出的方法一直沿用至今。

不幸的是,ViolaWWW只能運行在X Window System系統中,這個系統只在Unix中受歡迎。當Mosaic 移植到Windows上不久后就把ViolaWWW拋到身后了。

Web之前的樣式表

早在互聯網之前就有對文檔樣式進行修改的語言要求。

正于你所知道的,HTML源于一個在互聯網之前就出現的語言,SGML。早在1987年,美國國防部就決定研究SGML是否可以使文檔存儲和傳輸更加便捷,他們有大量的文檔需要處理。跟其他好的政府項目一樣,他們沒有時間可以浪費在起名上。這個團隊最初叫計算機輔助后勤支持隊,后來叫計算機輔助采集和后勤支持隊,最后叫持續獲取和生命周期支持計劃。反正簡寫都是CALS

CALSSGML創建了一個叫FOSI(這是一個四字單詞簡寫,但是因為年代久遠,已經不知道是哪四個單詞了)的語言來為文檔添加樣式。
例子如下:


  
    
      
    
  
  
  
  
  

如果你困惑docdesccharlist,那么你要知道,www-talk的成員跟你有同樣的困惑。唯一給出上下文信息的是e-i-c,即element in contextFOSI值得注意的是引入了em作為字體單位,現在已經成為了很多熟悉CSS的人中更受歡迎的方法。

圖靈完備的樣式表

由于它的復雜性,FOSI被認為是格式化文檔問題的臨時解決方案。長遠的解決方案是創建一個基于函數式編程語言Scheme的新語言,它可以做任何你能想象到的文檔轉換。這門語言叫DSSSL

下面是語法:

(element H1
  (make paragraph
    font-size: 14pt
    font-weight: "bold"))

因為它是一門編程語言,所以你可以函數化:

(define (create-heading heading-font-size)
  (make paragraph
    font-size: heading-font-size
    font-weight: "bold))

(element h1 (create-heading 24pt))
(element h2 (create-heading 18pt))

并在樣式中使用數學結構,例如“條帶化”表的行:

(element TR
  (if (= (modulo (child-number) 2)
        0)
    …   ;even-row
    …)) ;odd-row

最后,讓你妒忌一下,DSSSL可以把繼承的值當成變量進行數學運算:

(element H1
  (make paragraph
    font-size: (+ 4pt (inherited-font-size))))

不幸的是,DSSSL擁有和跟所有Scheme類語言一樣的致命弱點:括號太多了。此外,當它最終發布時,它可能過于完整,使瀏覽器開發人員感到害怕。 DSSSL規范包含210多個獨立的可以定制樣式的屬性。

為什么樣式表脫穎而出?

CSS 沒有父級選擇器(一種基于子元素的樣式給父元素設置樣式的方法)。 這個問題在Stack Overflow上被頻繁的提問(這是其中一個)。但是事實證明,這個特性缺失是有理由的。特別在互聯網早期,讓網頁在完全加載完成之前被渲染,是很重要的。意思就是,大家希望HTML加載完之前,就可以渲染已經加載完的部分。

父選擇器意味著樣式得在HTML文檔一邊加載時,一邊更新。像DSSSL這樣的語言如果實現了這個功能,因為它們可以對文檔進行操作,所以也沒很可能就不能用了。

在1995年3月,Bert Bos作為第一個提出這個問題的人,還提供可行方案。他的提案中還包括了一個早期的笑臉表情包:-)

這個語言有點像面向對象:

*LI.prebreak: 0.5
*LI.postbreak: 0.5
*OL.LI.label: 1
*OL*OL.LI.label: A

使用.來指定直接子節點,使用* 來指定祖先節點。

他的語言還有一個很酷的屬性,就像這樣在樣式表中定義超鏈接:

*A.anchor: !HREF

在上面的例子中,指定link的目標為其HREF的值。像這種可控制鏈接等元素的行為在很多提案中都很流行。在Javascript還沒出來之前,沒有什么可控制元素的方法,所以它們看起來是很合理的。

一個函數式的提案,1994年被一位叫C.M. Sperberg-McQueen的紳士提出,里面包含了類似的行為。

(style a
  (block #f)     ; format as inline phrase
  (color blue)   ; in blue if you’ve got it
  (click (follow (attval "href)))  ; and on click, follow url

他的語言還引入了content關鍵字作為從樣式表控制HTML元素內容的一種方式,這個概念后來被引入到CSS 2.1中。

可能還有什么

在我談到實際成為CSS的語言之前,還有另一種語言值得一提,因為它在某種程度上是早期Web開發者的夢想。

它就是PSL96,按照當年的命名規范,1996年版的Presentation Specification Language。PSL的核心很像CSS:

H1 {
  fontSize: 20;
}

然而,它很快就變得很有趣了。例如,你不僅可以根據元素寬度來渲染它的位置,也可以基于瀏覽器的實際寬度來渲染。

LI {
  VertPos: Top = LeftSib . Actual Bottom;
}

甚至你可以使用元素左邊的兄弟姐妹來定制。

你還可以為樣式添加邏輯表達式。例如,僅設置具有href的錨元素的樣式:

A {
  if (getAttribute(self, "href") != "") then
    fgColor = "blue";
    underlineNumber = 1;
  endif
}

這種樣式可以擴展到我們今天用樣式來完成的各種事情:

LI {
  if (ChildNum(Self) == round(NumChildren(Parent) / 2 + 1)) then
    VertPos: Top = Parent.Top;
    HorizPos: Left = LeftSib.Left + Self.Width;
  else
    VertPos: Top = LeftSib.Actual Bottom;
    HorizPos: Left = LeftSib.Left;
  endif
}

支持這功能的話或許真的可以實現內容與樣式分離的夢想。遺憾的是這門語言拓展性太強,這就以為著不用瀏覽器的實現可能會不一樣。而且,它是以一系列的文章出現出現在學術界,并沒有經過www-talk郵件列表進行討論,所以,它永遠不會出現在主流瀏覽器。

CSS之魂

一門語言,至少從名字上,直接引出了CSS,它叫CHSS (Cascading HTML Style Sheets),提案在1994年被H?kon W Lie提出。

跟很多好主意一樣,這個原始提案非常瘋狂。

h1.font.size = 24pt 100%
h2.font.size = 20pt 40%

注意行尾的百分比,這個百分比是指當前樣式表占用該值的“權重”。例如,如果之前的樣式表已將h2字體大小定義為30pt,擁有60%,并且此樣式表將h2s設置為20px 40%,則這兩個值將根據其權重百分比進行組合在一起,大概就是26pt。

很明顯,這個提案是在基于文檔的HTML頁面的時代,基于拖鞋的設計是無法在我們面向應用的世界里發揮作用的。不過,它已經具備了樣式表應該可以疊加的基本思想。換句話說,應該可以將多個樣式表應用于同一頁面。

它最初的形式被認為是重要的,因為它讓用戶可以控制他們所看到的內容。頁面有一個樣式表,并且Web用戶將擁有自己的樣式表,這兩個樣式表一起渲染在頁面上。支持多個樣式表被視為一種維護Web個人自由的方法,而不是支持開發人員(他們仍然手動編寫多帶帶的HTML頁面)的方式。

用戶可以控制該頁面作者的建議的權重,就如提案中的ASCII 圖那樣。

       User                   Author
Font   o-----x--------------o 64%
Color  o-x------------------o 90%
Margin o-------------x------o 37%
Volume o---------x----------o 50%

像許多這些提案一樣,它包含了幾十年來不可能出現在CSS中的特性。例如,可以根據用戶的環境編寫邏輯表達式。

AGE > 3d ? background.color = pale_yellow : background.color = white
DISPLAY_HEIGHT > 30cm ? http://NYT.com/style : http://LeMonde.fr/style 

在一個有點樂觀的未來場景中,瀏覽器會根據給定的內容對你的相關性,允許它以更大的尺寸展示給你看。

RELEVANCE > 80 ? h1.font.size *= 1.5
你知道接下來發生了什么

H?kon Lie繼續簡化他的提案,且和Bert Bos合作,并在1996年11月發布的CSS規范的第一版。最終他將創造CSS寫進了他的博士論文里,也就是這個文檔幫助我寫了這篇文章。

與許多其他提案相比,CSS的一個值得注意的事實是它的簡單性。它易于分析,易于編寫和輕松閱讀。與互聯網歷史上的許多其他例子一樣,對于初學者來說,需要的是最容易上手的技術,而不是那些給更強大的專業人員用的技術。

它本身就給我們一個提醒,這是一個偶然發生的創新。例如,僅添加了對上下文選擇器(body ol li)的支持,因為Netscape已經有一種方法可以從超鏈接的圖像中刪除邊框,并且似乎有必要實現流行瀏覽器可以執行的所有操作。這個功能本身就大大拖延了 CSS的實現,因為大多數瀏覽器在解析HTML時沒有保留標簽的“堆棧”。這意味著必須重新設計解析器才能完全支持CSS。

像這樣的挑戰(以及廣泛使用非標準HTML標簽來定義樣式)導致著CSS直到1997年才可使用,直到2000年3月才有瀏覽器完全支持它。這跟每個開發者跟你說的一樣,瀏覽器近幾年才真正標準化,這里距首次發布CSS已經過去了21年(原文15年)了。

最終BOSS

IE 3以(有點可怕的)CSS支持著稱。為了競爭,Netscape 4也考慮了CSS。但它還是決定通過將CSS轉換為JavaScript并執行它來實現它,而不是將第三種(考慮HTML和JavaScript)。更有甚者,Web開發人員應該可以訪問這個“JavaScript樣式表”中間語言。

語法是直接使用JavaScript,然后添加了一些特定樣式的API:

tags.H1.color = "blue";
tags.p.fontSize = "14pt";
with (tags.H3) {
  color = "green";
}

classes.punk.all.color = "#00FF00"
ids.z098y.letterSpacing = "0.3em"

你甚至可以定義一個每遇到一個標簽就執行一次的函數:

evaluate_style() {
  if (color == "red"){
    fontStyle = "italic";
  } else {
    fontWeight = "bold";
  }
}

tag.UL.apply = evaluate_style();

我們應該簡化樣式和腳本之間分界線的想法是合理的,現在在React社區還出現了各種類似的思路。

在當時,JavaScript本身就是一種非常新的語言,但是通過一些逆向工程,IE已經在IE3中添加了對它的支持(如“JScript”)。更大的問題是社區已經在CSS周圍團結起來,而Netscape在這個時候被大多數標準社區視為胖虎(原文bullies)。當Netscape確實向標準委員會提交JSSS時,它被置若罔聞。三年后,Netscape 6放棄了對JSSS的支持,而且自己也準備安樂死了。

還有什么可能

由于W3C的一些公開羞辱,IE 5.5在2000年推出了幾乎完整的CSS1支持。當然,正如我們現在所知,瀏覽器的CSS在未來10年里都非常粗糙且難以使用。還好今天情況大大改善了,讓開發者寫一份代碼并在不同瀏覽器中都可以運行的夢想(幾乎)實現了。

我個人的結論是,無論這些決策是拍大腿決定的還是深思熟慮的,都決定了當前工具的形式。如果CSS的設計方式只是為了滿足1996年的限制,那么20年后的我們做事的方式應該會有些不同。

參考資料:

CSS之父的訪談錄

基于 CSS3 的下一代 Web 應用開發,第 1 部分

差點要成為CSS的語言

CSS3(MDN)

【Hello CSS】系列

【Hello CSS】是以CSS基礎概念為主題的系列文章,旨在幫助大家更深刻地了解并且提高CSS在各位開發者心目中的地位。由于魚頭我水平有限,文筆有限,如果各位在文章中發現有任何不合理,不正確的地方,還煩不吝指出,我會非常感謝的;如果通過文章有任何想法或疑問,也希望各位能積極留言,我們互相探討;如果通過本系列文章有所收獲,這就讓魚頭我喜不自勝了!

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