前言

CSSOM全称CSS对象模型，涉及两部分内容，第一部分和操作样式表相关，第二部分和元素尺寸相关，本文介绍第二部分内容。

Window接口的扩展

• innerWidth
• innerHeight
• outerWidth
• outerHeight
• pageXOffset
• pageYOffset
• scrollX
• scrollY

Element接口的扩展

• clientTop
• clientLeft
• clientWidth
• clientHeight
• scrollTop
• scrollLeft
• scrollWidth
• scrollHeight
• getBoundingClientRect()

HTMLElement接口的扩展

• offsetTop
• offsetLeft
• offsetWidth
• offsetHeight
• offsetParent

测试环境

• os：mac10.10
• 浏览器版本
  • chrome：38.0.2125.122
  • safari：8.0
  • Firefox：32.0.2

已有文献

• 最权威的官方文档，不过是英文的，中文版发现有一些章节删减。
• ppk大神的兼容表格
• Firefox开发者中心
• 其他个人BLOG也有精品，例如：CSSOM视图模式相关整理 , CSSOM与getOffset函数

一些概念

盒模型

正确理解盒模型对掌握CSSOM中各个属性有帮助，看似简单，很长一段时间我对这张图的理解却并不完全正确。

盒模型

注意观察每一条边的范围，举个例子：
夹在Left margin edge和Left padding edge之间的是什么？

Viewport

用户代理UA，可以理解为浏览器，提供给用户的窗口或者是屏幕上的可视区域，用户可以通过它查看文档。

我自己的理解：viewport是用户可以看到的浏览器用于展示内容的区域，该区域会随着浏览器resize而改变大小, 一旦浏览器窗口大小固定，该值就不会变化，除非引起浏览器窗口大小的变化。这篇文章讲了如何动态调整浏览器窗口的大小

与viewport相关联的两类属性:

window.innerWidth/Height
window.pageXOffset/window.pageYOffset
document.documentElement.clientWidth/clientHeight
document.documentElement.offsetLeft/document.documentElement.offsetTop

不清楚w3c基于何种原因考虑，非要搞两套几乎接近的API，这里有PPK的抱怨

下面的资料也值得看看：
坑爹的viewport
Get the browser viewport dimensions with JavaScript

包含块

拥有class=a的元素的宽度是多少？100%是相对于谁？元素自己吗？

.a{
width:100%;
}

元素位置和大小的计算是相对于一个特定的长方形，这个长方形叫做包含块，w3c对包含块的定义如下：

• 根元素所在的包含快叫初始化包含块，对于continuous media它拥有viewport的尺寸和坐标，对于paged media就是页面区，关于continuous media[连续媒体]和paged media[分页媒体]，官方文献在这里,直白的讲，continuous和paged media是两种媒体组，什么意思呢？对于我们每天接触到得信息种类，早有人替我们进行归类了，例如：投影机代表的媒体类型就是投影，归入分页媒体组，而平常使用的电脑屏幕 ，是归于连续媒体组。

• 对于其他元素，如果元素的position属性的值是relative或者static，包含快就是最近的块级祖先容器的内容区域

• 如果元素的position属性值是fixed，对于continuous media就是viewport，对于paged media就是页面区域。

• 如果元素的position属性值是absolute，包含块是最近的postion属性值为absolute，relative，fixed的祖先元素，

  • 如果祖先是inline元素，包含块是围绕第一个和最后一个inline box产生的padding box的区域
  • 否则，包含块是祖先元素的padding edge
  • 如果没有这样的祖先元素，包含快是初始化包含快

另外补充一个问题：元素的包含快和元素的offsetParent属性之间是什么关系呢？

Specified, computed, and actual values

CSS2.1 规范，一旦浏览器解析了一个文档并且创建了文档树，浏览器必须为文档树中的每一个元素指定其每一个 CSS属性，属性值最终确定需要经过四个步骤：

1. 用户给属性指定的值-specified value

   • 如果样式层叠的结果是一个值，使用该值
   • 否则，如果属性可被继承，并且元素不是根元素，则使用父元素的computed value
   • 其他情况使用属性的初始化值，每个属性的初始化值在属性定义中已经明确给出，例如width的初始化值是auto

2. 解析为可以用于继承的值-computed value
   样式层叠阶段，specified value被解析为computed value，例如：uri被转化为绝对地址，em，ex单位被转化为px像素，属性的计算过程不需要浏览器去渲染文档; 属性值为inherit computed value的计算参考inheritance; 当属性还没有被应用到元素上的时，属性的computed value是可以获取到的.

3. 如果必要，将2中的值转化为绝对计量单位-used value
   computed value的处理应该尽可能不用格式化文档，然而有一些值，只能在文档渲染后才能得到，例如：如果元素的宽度被设置为百分比的形式，那该元素的宽度直到其包含块的宽度确定后才可以确定，used value就是将还没有解析的有依赖的属性的computed value解析为绝对单位的值。

4. 依照宿主环境的限制确定最终的值-actual value
   used value只是按照原则计算得到的用于渲染的值，有些值可能并不会被浏览器真正拿去渲染页面，例如给border设置一个小数值，浏览器并不会讲小数值应用到元素的border属性上。

这里补充一下js中获取元素css属性的方式：

1. 获取元素内联样式，这种方式下，只能获取元素通过内联方式设置的样式，对于style方式定义的内嵌样式，以及外部样式文件定义的样式是无法获取的。

elem.style.width='120px';
elemWidth = elem.style.width;

2. 获取内嵌样式

document.styleSheets[0].cssRules[0].style.marginLeft
document.styleSheets[0].insertRule("body{margin-left:20px}")

3. 有没有一种方式可以获取通过任意方式定义的样式呢？

• w3c标准，

window.getComputedStyle

• IE方式

elem.currentStyle

获取元素最终的样式属性是一件蛮复杂的事情，它涉及到很多细节上的处理，比如段落P设置字体font-size:100%,如果得到P字体的绝对大小呢？

这里有另外一个问题，那就是通过getComputedStyle接口获取的值，属于我们介绍的那这种值呢？是computed value，used value，还是actual value呢？

推荐看看jQuery中这几个函数

• jQuery.style
• jQuery.css
• getStyles
• curCSS

值得看看的文章:

• css-cascade-3官方文档
• 设置 CSS 的特性值
• PPK Get Styles
• 关于HTML Object中三个Style实例的区别
• Computed vs Cascaded Style
• IE 取得css属性的绝对像素值
• JQuery中使用DE的绝对像素值hack的一处疑问
• runtimeStyle object
• 尽管源码版本较低，但是还是值得参考一下：jQuery源码-CSS样式相关部分
• jquery css() 方法的分析 于bug .
  

window的扩展接口

首先这六个属性是只读的，你无法对其进行赋值

innerWidth/innerHeight

W3C对innerWidth/innerHeight的定义是：

window.innerWidth = viewport Width + scrollbar's Width

看看jquery中如何获取window的宽度高度呢？

$(window).width()
$(window).height()

具体如何实现的呢？

if ( jQuery.isWindow( elem ) ) {
return elem.document.documentElement[ "client" + name ];
}

jquery使用clientWidth而不是用window.innerWidth，这个和兼容性有关，window.innerWidth不被IE8支持，而clientWidth有着更好的兼容性

outerWidth/outerHeight

outerWidth/outerHeight返回用户看到的整个浏览器的宽和高，对开发者来说没什么用

pageXOffset(scrollX)/pageYOffset(scrollY)

页面滚动的水平/垂直距离，w3c的定义：
pageXOffset返回scrollX属性的值，scrollX属性返回相对于初始化包含块起点的viewport的X坐标

兼容性：pageXOffset/pageYOffset不兼容IE8等低版本浏览器，jquery中使用document.documentElement['scrollLeft/scrollTop']兼容：

scrollLeft/scrollTop

Element接口的扩展

clientWidth/clientHeight

w3c对clientWidth的定义：

1. 如果元素没有布局盒子，或者盒子是inline方式，返回0；
2. 如果元素是根元素，并且不在怪异模式下，或者元素是body元素，并且出于怪异模式，返回viewport width,不应不包括scrollbar的宽度；
3. 返回padding edge width - scrollbar，忽略应用到祖先元素上的变形

clientLeft/clientTop

1. 如果元素没有关联的css layout，或者元素是inline box，返回0；
2. 返回对应border属性的宽度加上位于padding edge和border edge之间的滚动条宽度，忽略任何应用在该元素及其祖先元素上的变形。

这里有个小知识点，滚动条出现的位置是：padding edge和border edge之间，滚动条占据的宽度最终

scrollLeft/scrollTop

w3c算法：

• 如果是根元素，并且文档处于怪异模式，返回0终止算法；
• 如果元素是根元素返回scrollX
• 如果是body元素，文档处于怪异模式，元素没有scrolling box，返回scrollX
• 如果元素没有布局盒子，返回0终止算法
• 返回元素滚动区域的x坐标，对齐点(相对于)是元素的左padding edge。

scrollWidth/scrollHeight

w3c算法：scrollWidth

• 让viewport的宽度等于viewport的宽度，不包含滚动条的宽度，如果没有viewport，则为0
• 如果元素是根元素，并且文档没有处于怪异模式，返回max(viewport滚动区域的宽度，viewport的宽度)
• 如果元素是body元素，文档处于怪异模式，并且元素没有与之关联的滚动盒子，返回max(viewport滚动区域的宽度，viewport的宽度)
• 如果元素没有关联的布局盒子，返回0终止。
• 返回元素滚动区域的宽度

滚动盒子：
元素和视口(viewport）有一个关联的滚动盒子，如果元素有滚动机制，或者元素溢出其内容区域，overflow-x 或者 overflow-y 属性hidden。:CSSBOX

元素的滚动区域（scrolling area ）：
滚动区域涉及到溢出方向，对于滚动盒子，最多有两个溢出方向，下面以右溢出和下溢出的情况给出元素滚动区域的包含的范围。

对于viewport

• 上边界：初始化包含块的top edge
• 右边界：初始化包含块的right edge，viewport中所有后代元素的right margin edge，二者取最右。
• 下边界：初始化包含块的bottom edge，viewport中所有后代元素的bottom margin edge，二者取最下。
• 左边界：初始化包含块的left edge

对于element

• 上边界：元素的top padding edge
• 右边界：元素的right padding edge，元素的所有后代元素的right margin edge，不包括那些将元素作为其包含快的盒子，二者取最右。
• 下边界：元素的bottom padding edge，元素的所有后代元素的bottom margin edge，不包括那些将元素作为其包含快的盒子，二者取最下。
• 左边界：元素的left padding edge

getBoundingClientRect()

返回元素相对于viewport的left、right、top、bottom值。注意这里right和bottom于元素定位内容中的区别。
viewport 又是什么呢？viewport是页面的可视区域，结合前面介绍的innerWidth/innerHeight是不是就比较容易在脑海中形成viewport的位置图像了呢！
就是下面这个图，另外这篇文章推荐读读

图片来自http://levi.cg.am/archives/3099

Element.getBoundingClientRect()返回值中width/height值指的是什么?
测试发现chrome，Firefox，safari返回的是元素border edge区域的宽度和高度，left，top值返回的是元素border edge至viewport的距离

接下来解决一个问题：getBoundingClientRect()返回的是元素相对于viewport的坐标，如何获得元素相对于文档的坐标？

ppk曾经抱怨过getBoundingClientRect这个接口没什么用，John Resig发文说使用getBoundingClientRect是现有兼容性最好的用于获取元素相对于文档的坐标的方式。

jquery中offset的定义，主要看函数的返回值：

offset

是否想过为什么是这样？加页面的垂直滚动偏移win.pageYOffset好理解，为什么减去html元素的clientTop？

html元素的clientTop是什么？就是html元素的top border width。

回想一下offsetLeft如何定义的 ->（元素left border edge的x坐标减去元素offsetParent的left padding edge）,而且jQuery官方API文档也说了，offset返回的是元素相对于文档的偏移。

HTMLElement接口扩展

offsetWidth/offsetHeight

w3c算法：offsetWidth

• 如果元素没有形成布局盒子，返回0，终止算法。
• 返回元素border edge的宽度。

offsetLeft/offsetTop

w3c算法：offsetLeft

• 如果是body元素，或者没有与之关联的css layout box存在，返回0，终止算法；

• 如果元素的offsetParent为null，返回元素left border edge相对于初始化包含块的x轴坐标

• 否则，返回元素left border edge的x坐标减去元素offsetParent的left padding edge的x坐标

offsetParent

w3c定义：

如果下面几条任一条为true，终止，并且返回null

• 元素没有关联的CSS layout box
• 元素是根元素
• 元素是body元素
• 元素position的computed value是fixed

至少下面有一个条件为真，找到则终止算法

• 祖先元素的position属性的computed value不是static
• 祖先元素是body
• 元素的position属性值的computed value是static，并且元素的祖先元素是td，th，table元素
• 返回 null

好奇Jquery中元素的offsetParent方法与W3C关于offsetParent的定义存在较大出入，不晓得jquery是基于什么原因考虑的，测试文件在这个位置

好了，就说到这里了, 关于这篇文章涉及到得测试文件我在github上建了一个项目，地址在这里,可用的测试用例还比较少，欢迎大家fork补充，谢谢！