控制Flex子元素在主轴上的比例

2019年9月13日 121次阅读来源: 普拉斯

背景

flex布局更有效的实现对齐，空间分配。最近又学习下flex子元素的尺寸计算规则，主要是flex-grow, flex-shrink的计算规则的学习。

一、基本概念

《控制Flex子元素在主轴上的比例》

1.1 主轴(Main axis)

定义了flex元素布局起始点和方向，flex子元素在主轴上依次放置。
主轴有4个方向，通过flex-direction指定：

row
水平方向，从左到右，默认的
row-reverse
水平方向，从右到左
column
垂直方向，从上到下
column-reverse
垂直方向，从下到上

1.2 主轴的尺寸（Main axis size）

就是flex容器content矩形（不包含padding, border, margin区域）在主轴方向的尺寸。

1.3 交叉轴（Cross axis）

交叉轴就是跟主轴锤子的方向，主要用于flex元素的对齐。

1.4 交叉轴的尺寸（Cross axis size）

就是flex容器content矩形（不包含padding, border, margin区域）在Cross轴方向的尺寸。

1.5 flex盒模型（flex box）

display为flex，inline-flex，的元素，也叫flex容器。

1. flex容器包含的不仅是flex元素，也包含空白空间。

2. 涉及的CSS

flex-direction
flex-wrap
flex-flow
flex-direction和 flex-wrap的简写。
justify-content
控制flex容器内容（flex元素和空白空间）在主轴方向对齐。注意区分align-items。
align-content
控制多行flex容器个行的对齐方式。
align-items
控制flex容器内容（flex元素和空白空间）在交叉轴方向对齐。

Tip：

这些CSS属性都是有相关性的：
首页先指定flex容器的主轴方向(flex-direction), 如果flex子元素超过在主轴尺寸，那就涉及是否换行（flex-wrap）。如果没有超过主轴尺寸，那就涉及行内对齐（justify-content）, 如果存在多行每个行直接也要对齐（align-content）。
可能比较容易混淆 justify-content，align-content，align-items。
记住content是指flex元素和空白空间，items指的是flex元素。这样就容易就是这三个属性的用处了。

1.6 flex元素(flex items)

1. 语法

flex box的子元素，不包含流外子元素（ absolute, fix元素），但是包含float元素。

flex子元素相邻的margin不会发生合并。
float元素作为flex子元素时，float属性无效（因为要参与flex布局，不是流式布局）。

2. 涉及CSS属性

flex-basis
指定flex元素在主轴方向上占用flex容器的尺寸，默认为auto，即以flex元素的尺寸作为其占用的尺寸（主轴是row取值flex元素的宽度，主轴是column取值flex元素的高度），根据该属性计算是否有空余空间。
注意：flex元素占用的尺寸跟flex-basis有关，跟元素的宽高没直接关系。
flex-grow
指定各个flex元素弹性增长因数，即占用正空白空间（positive free space）的比例份额数量。0值（默认值）表示不占用空白空间
flex-shrink
指定各个flex元素弹性收缩因数，即分配负空白空间（negative free space）的比例份额数量。但是元素不能无限收缩为0，也不能小于元素的最小尺寸（如min-width或者min-height）。
flex
flex-grow flex-shrink flex-basis简写
align-self
调整自己在交叉轴的对齐方式，只有在不撑满交叉轴时，这个属性才有效。
order
指定顺序

二、计算自由空间和flex-basis

flex子元素在主轴上的比例依赖这三个CSS属性：

flex-basis
flex-grow
flex-shrink

其中：
flex-basis + flex-grow组合控制着伸
flex-basis + flex-shrink组合控制着缩
所以要确定flex子元素在主轴上的比例，首先要确定使用哪种组合。

2.1 规则

flex-basis 属性指定在任何空间分配发生之前初始化flex子元素的尺寸，更确切的说flex-basis 属性指的flex子元素盒模型（box-sizing）的尺寸，所以跟flex子元素width（height）取值逻辑类似，如果box-sizing=content，则flex-basis也不包含padding和border区域。

2.2 剩余自由空间计算

自由空间计算
flex容器在主轴方向的content矩形的尺寸
期望自用空间
在计算flex容器的自由空间前要先统计flex子元素占用的尺寸，注意这里指的是flex子元素的margin区域的尺寸，并且相邻的flex子元素margin是不会发生合并的。
剩余自由空间计算 = 自由空间计算 – 期望自用空间
正自由空间
正值的剩余自由空间，此时采用flex-basis + flex-grow组合。
负自由空间
负正值的剩余自由空间，此时采用flex-basis + flex-shrink组合。

三、深入了解flex-grow

3.1 规则

如果存在正自由空间（positive free space），则采用flex-basis + flex-grow组合计算flex子元素在主轴上的比例。把正自由空间比作蛋糕的话，flex-grow表示希望分得蛋糕的量：

flex-grow: 0.2 表示希望获得20%的蛋糕；
flex-grow: 1 表示希望获得100%整个蛋糕（有点过分啊，不考虑其他兄弟）；
flex-grow: 2 表示希望获得200%的蛋糕（这是明抢啊，态度很明确）。

但毕竟蛋糕就一个，flex容器尽量满足felx子元素的要求，采用一种简单的按照比例分蛋糕方式：

累加flex子元素的flex-grow得出总和，简称SUM_flex_grow；
如果SUM_flex_grow=0，则不发生弹性增长，结束；
flex子元素增长的尺寸 = 正自由空间尺寸 * flex_grow / Max(SUM_flex_grow, 1)。

3.2 Demo1：按照比例分蛋糕

function demo1() {
    return (
        <>
            <div className="flex">
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexGrow: 1, marginRight: 10}}>One</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 150, flexGrow: 2, }}>Two</div>
            </div>
            <style jsx>{`
                .flex {
                    display: flex;
                    width: 600px;
                    outline: 1px dashed red;
                }
                .item {
                    padding: 10px;
                    border: 10px solid #666666;
                }
            `}</style>
        </>
    )
}

《控制Flex子元素在主轴上的比例》

解析：

计算剩余自由空间
- flex容器主轴尺寸 = 600px
- 元素one的希望尺寸 = 100px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) + 10px(margin-right) = 150px
- 元素two的希望尺寸 = 150px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) = 190px
- 剩余自由空间 = 600px - 150px - 190px = 260px，即存在正剩余空间。
计算各个flex子元素增长尺寸
- SUM_flex_grow = 1 + 2 = 3，即大于1 ，一个蛋糕不够分，只能按照比例分了。
- 元素one的实际增长尺寸 = 260px * 1 / Max(1, 1 + 2) = 260px * 1 / (1 + 2) = 86.67px
- 元素two的实际增长尺寸 = 260px * 2 / Max(1, 1 + 2) = 260px * 2 / (1 + 2) = 173.33px

3.3 Demo2：SUM(flex-grow) < 1

function demo3() {
    return (
        <>
            <div className="flex">
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexGrow: 0.2, marginRight: 10}}>One</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 150, flexGrow: 0.3, }}>Two</div>
            </div>
            <style jsx>{`
                .flex {
                    display: flex;
                    width: 600px;
                    outline: 1px dashed red;
                }
                .item {
                    padding: 10px;
                    border: 10px solid #666666;
                }
            `}</style>
        </>
    )
}

《控制Flex子元素在主轴上的比例》
解析：

计算剩余自由空间
- flex容器主轴尺寸 = 600px
- 元素one的希望尺寸 = 100px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) + 10px(margin-right) = 150px
- 元素two的希望尺寸 = 150px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) = 190px
- 剩余自由空间 = 600px - 150px - 190px = 260px，即存在正剩余空间。
计算各个flex子元素增长尺寸
- SUM_flex_grow = 0.2 + 0.3 = 0.5，即小于1 ，一个蛋糕能满足大家需求，直接分给各个flex子元素。
- 元素one的实际增长尺寸 = 260px * 0.2 / Max(1, 0.5) = 260px * 0.2 = 52px
- 元素two的实际增长尺寸 = 260px * 0.3 / Max(1, 0.5) = 260px * 0.3 = 78px

注意：

如果SUM(flex-grow)小于1，此时剩余空间没有全部分配给各个flex子元素。

3.3 Demo3 跟max-width冲突

留意该栗子中：

元素one, two, threebox-sizing=border-box
元素one的max-width=150px

function demo4() {
    return (
        <>
            <div className="flex">
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexGrow: 1, marginRight: 10, maxWidth: 150}}>One</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 150, flexGrow: 2 }}>Two</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexGrow: 3 }}>Three</div>
            </div>
            <style jsx>{`
                .flex {
                    display: flex;
                    width: 800px;
                    outline: 1px dashed red;
                }
                .item {
                    padding: 10px;
                    border: 10px solid #666666;
                    box-sizing: border-box;
                }
            `}</style>
        </>
    )
}

《控制Flex子元素在主轴上的比例》
解析：

计算剩余自由空间
- flex容器主轴尺寸 = 800px
- 元素one的希望尺寸 = 100px(flex-basis) + 10px(margin-right) = 110px
  box-sizing=border-box
- 元素two的希望尺寸 = 150px(flex-basis) = 150px
  box-sizing=border-box
- 元素three的希望尺寸 = 150px(flex-basis) = 150px
  box-sizing=border-box
- 剩余自由空间 = 800px - 110px - 150px - 150px = 390px，即存在正剩余空间。
计算各个flex子元素增长尺寸
- SUM_flex_grow = 1 + 2 + 3 = 6，即大于1 ，一个蛋糕不够分，只能按照比例分了。。
- 元素one的增长尺寸 = 390px * 1 / Max(1, 6) = 390px * 1/6 =65px
  这样元素one的尺寸就是100px + 65px = 165px，大于其max-width=150px指定的最大值，所以最终元素one的尺寸是150px。即元素one吃不完分配的蛋糕，把吃不完的蛋糕还回去了，让其他兄弟多分些（先抛个问题：这些吃不完的蛋糕如何分配呢？）。
元素two和元素three重新分配剩下是自由剩余空间，即回到步骤1重新计算。
- flex容器主轴尺寸 =800px - 元素one占领的尺寸（150px - 10px） = 640px
- 剩余空间 = 640px - 150px - 150px = 340px
- SUM_flex_grow = 2 + 3 = 5
- 元素two的增长尺寸 = 340px * 2 / Max(1, 5) = 340px * 2 / 5 = 136px
- 元素three的增长尺寸 = 340px * 3 / Max(1, 5) = 340px * 3 / 5 = 204px

3.4 小结：

计算剩余自由空间永远是第一步；
增长是个绝对值，即flex子元素会增加个绝对值（这是跟flex-shrink不同的地方）；
当遇到max-属性冲突时，即元素one吃不完的蛋糕会放入总蛋糕中，由后面的flex子元素重新分配。

四、深入了解flex-shrink

4.1 规则

如果存在负自由空间（negative free space），则采用flex-basis + flex-shrink组合计算Flex子元素在主轴上的比例。flex-shrink取值表达了个flex子元素贡献的愿望：

flex-shrink: 0.2 表示希望分摊负自由空间的20%；
flex-shrink: 1 表示希望分摊100%负自由空间（够兄弟，其他兄弟不用分摊）；
flex-shrink: 2 表示希望分摊200%负自由空间（分摊的态度很明确）。

flex容器都感动哭了，但为了照顾各个flex子元素的感受，采用了一个“更合理”的分摊规则：

计算flex子元素的content矩形（内容矩形）在主轴尺寸和 flex-shrink乘积值，记作A；
累加步骤1的乘积值，记作SUM_A；
被分摊的负自由空间 valid_negative_free_space = negative_free_space * Min(1, SUM(flex-shrink))
每个flex子元素的收缩值 = valid_negative_free_space * A / SUM_A。

计算的规则比上面的要复杂一些，不是简单的切分negative-free-space。收缩量不仅依赖flex-shrink,还依赖flex-basis。这样做只是为了“更合理”，即相同的flex-shrink情况下，flex-basis越小的flex元素收缩的越慢（跟纳税一样，收入越高交的越多）。
注意：如果flex-shrink总和小于1，则表示部分负自由空间被分摊了（即有些尺寸没有被收缩）。

4.2 Demo1：“减少贫富差距”

function demo5() {
    return (
        <>
            <div className="flex">
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexGrow: 1, marginRight: 10}}>One</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 150, flexGrow: 2, flexShrink: 2 }}>Two</div>
            </div>
            <style jsx>{`
                .flex {
                    display: flex;
                    width: 300px;
                    outline: 1px dashed red;
                }
                .item {
                    padding: 10px;
                    border: 10px solid #666666;
                }
            `}</style>
        </>
    )
}

《控制Flex子元素在主轴上的比例》

解析（过长跟flex-grow过程类似）：

计算剩余自由空间
- flex容器主轴尺寸 = 300px
- 元素one的希望尺寸 = 100px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) + 10px(margin-right) = 150px
- 元素two的希望尺寸 = 150px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) = 190px
- 剩余自由空间 = 300px – 150px – 190px = -40px，即存在负剩余空间。
- 被分摊的负剩余空间 = -40px * Min(1, 1 + 2) = -40px
计算各个flex子元素收缩尺寸
- SUM_A = 100px * 1 + 150px * 2 = 400px
- 元素one的实际收缩尺寸 = 40px * 100px * 1 / 400px= 10px，即最终宽度 = 100px - 10px = 90px
- 元素two的实际收缩尺寸 = 40px * 150px * 2 / 400px = 30px，即最终宽度 = 150px - 30px = 120px

4.2 Demo: SUM(flex-shrink) < 1

function demo8() {
    return (
        <>
            <div className="flex">
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexShrink: 0.2, marginRight: 10}}>One</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 150, flexShrink: 0.3 }}>Two</div>
            </div>
            <style jsx>{`
                .flex {
                    display: flex;
                    width: 300px;
                    outline: 1px dashed red;
                }
                .item {
                    padding: 10px;
                    border: 10px solid #666666;
                }
            `}</style>
        </>
    )
}

《控制Flex子元素在主轴上的比例》
flex子元素超出了flex容器。
解析：

计算剩余自由空间
- flex容器主轴尺寸 = 300px
- 元素one的希望尺寸 = 100px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) + 10px(margin-right) = 150px
- 元素two的希望尺寸 = 150px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) = 190px
- 剩余自由空间 = 300px - 150px - 190px = -40px，即存在负剩余空间。
- 有效负剩余空间 = -40px * Min(1, 0.2 + 0.3) = -40px * 0.5 = -20px
计算各个flex子元素收缩尺寸
- SUM_A = 100px * 0.2 + 150px * 0.3 = 65px
- 元素one的实际收缩尺寸 = 20px * 100px * 0.2 / 65px= 6.15px，即最终宽度 = 100px - 6.15px = 93.85px
- 元素two的实际收缩尺寸 = 20px * 150px * 0.3 / 65px= 13.85px，即最终宽度 = 150px - 13.85px = 136.15px

4.4 Demo3: `box-sizing =border-box`

留意：元素one, twobox-sizing= border-box

function demo6() {
    return (
        <>
            <div className="flex">
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexGrow: 1, marginRight: 10}}>One</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 150, flexGrow: 2, flexShrink: 2 }}>Two</div>
            </div>
            <style jsx>{`
                .flex {
                    display: flex;
                    width: 200px;
                    outline: 1px dashed red;
                }
                .item {
                    padding: 10px;
                    border: 10px solid #666666;
                    box-sizing: border-box;
                }
            `}</style>
        </>
    )
}

《控制Flex子元素在主轴上的比例》

解析：

计算剩余自由空间
- flex容器主轴尺寸 = 200px
- 元素one的希望尺寸 = 100px(flex-basis) + 10px(margin-right) = 110px
- 元素two的希望尺寸 = 150px(flex-basis) = 150px
- 剩余自由空间 = 200px - 110px - 150px = -60px，即存在负剩余空间。
- 被分摊的负剩余空间 = -60px * Min(1, 1 + 2) = -60px
计算各个flex子元素收缩尺寸
- SUM_A = 60px * 1 + 110px * 2 = 280px
  注意：此时不是直接用flex-basis去乘flex-shrink。本质上是使用flex子元素的content矩形宽度值去乘flex-shrink。
- 元素one的实际收缩尺寸 = 60px * 60px * 1 / 280px = 12.86px，即最终宽度 = 60px - 12.86px = 47.14px（不包含padding,border）
- 元素two的实际增长尺寸 = 60px * 110px * 2 / 280px = 47.14px，即最终宽度 = 110px - 47.14px = 62.86px（不包含padding,border）

4.5 Demo5 跟min-width冲突

留意该栗子中：

元素one的min-width=60px

function demo7() {
    return (
        <>
            <div className="flex">
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexShrink: 2, marginRight: 10, minWidth: 60}}>One</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 150, flexShrink: 2 }}>Two</div>
                <div className="item" style={{flexBasis: 100, flexShrink: 1 }}>Three</div>
            </div>
            <style jsx>{`
                .flex {
                    display: flex;
                    width: 300px;
                    outline: 1px dashed red;
                }
                .item {
                    padding: 10px;
                    border: 10px solid #666666;
                }
            `}</style>
        </>
    )
}

解析：

计算剩余自由空间
- flex容器主轴尺寸 = 300px
- 元素one的希望尺寸 = 100px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) + 10px(margin-right) = 150px
- 元素two的希望尺寸 = 150px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right)= 190px
- 元素three的希望尺寸 = 100px(flex-basis) + 20px(padding-left/right) + 20px(border-left/right) = 140px
- 剩余自由空间 = 300px - 150px - 190px - 140px = -180px，即存在负剩余空间。
- 被分摊的负剩余空间 = -180px * Min(1, 1 + 2 + 2) = -180px
计算各个flex子元素收缩尺寸
- SUM_A = 100px * 2 + 150px * 2 + 100px * 1 = 400px
- 元素one的实际收缩尺寸 = 180px（负剩余空间的绝对值） 100px 2 / 700px = 51.43px，
  这样元素one的尺寸最100px – 51.43px = 48.57px，小于其min-width=60px,即最终宽度为60px。即分配给元素one的税负需要由其他兄弟分摊了。
元素two和元素three重新分配剩下是自由剩余空间，即回到步骤1重新计算。
- flex容器主轴尺寸 = 300px – 元素one占领的尺寸（60px + 20px + 20px + 10px） = 190px
- 剩余空间 = 190px - 190px - 140px = -140px，即元素two,three要总缩减140px。
- SUM_A = 150px * 2 + 100px * 1 = 400px
- 元素two的收缩尺寸 = 140px * 150 * 2 / 400px = 105px，即最终宽度 = 150px – 105px = 45px
- 元素three的收缩尺寸 = 140px * 100 / 400px = 35px，即最终宽度 = 100px – 35px = 65px

4.6 小结

缩减的规则稍稍复杂些，这背后是有原因的，主要防止宽度小的元素缩减太快导致为负宽度。
flex子元素发生弹性伸缩只是content矩形，其margin,border, padding不会发生弹性伸缩的，所以他们也不参与弹性伸缩的计算公式内（如弹性收缩的公式）
当遇到min-属性冲突时，即元素不能再收缩时，由后面的flex子元素重新分摊剩余空间。
除了min-属性指定最小尺寸时，每个元素都存在最小尺寸的。

参考

    原文作者：普拉斯
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000020030973
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背景

一、基本概念

1.1 主轴(Main axis)

1.2 主轴的尺寸（Main axis size）

1.3 交叉轴（Cross axis）

1.4 交叉轴的尺寸（Cross axis size）

1.5 flex盒模型（flex box）

1. flex容器包含的不仅是flex元素，也包含空白空间。

2. 涉及的CSS

1.6 flex元素(flex items)

1. 语法

2. 涉及CSS属性

二、计算自由空间和flex-basis

2.1 规则

2.2 剩余自由空间计算

三、深入了解flex-grow

3.1 规则

3.2 Demo1：按照比例分蛋糕

3.3 Demo2：SUM(flex-grow) < 1

3.3 Demo3 跟max-width冲突

3.4 小结：

四、深入了解flex-shrink

4.1 规则

4.2 Demo1：“减少贫富差距”

4.2 Demo: SUM(flex-shrink) < 1

4.4 Demo3: box-sizing =border-box

4.5 Demo5 跟min-width冲突

4.6 小结

参考

4.4 Demo3: `box-sizing =border-box`