CSS 中重要的层叠概念

摘要：标签中的一切都被置于这个默认的层叠上下文的一个层叠层上物品放在桌子上。在层叠上下文中，其子元素按照上面解释的规则进行层叠。在中所有的盒模型元素都处于三维坐标系中。

最近在项目的过程中遇到了一个问题，menu-bar希望始终显示在最上面，而在之后的元素都显示在它之下，当时设置了 z-index 也没有效果，不知道什么原因，因此找了一下css有关层叠方面的资料，解决了这个问题，这里记录一下~

屏幕是一个二维平面，然而HTML元素却是排列在三维坐标系中，x为水平位置，y为垂直位置，z为屏幕由内向外方向的位置，我们在看屏幕的时候是沿着z轴方向从外向内的；由此，元素在用户视角就形成了层叠的关系，某个元素可能覆盖了其他元素也可能被其他元素覆盖；

那么这里有几个重要的概念：层叠上下文 (堆叠上下文, Stacking Context)、层叠等级 (层叠水平, Stacking Level)、层叠顺序 (层叠次序, 堆叠顺序, Stacking Order)、z-index

声明：

以下定位元素指的是position: absolute|fixed|relative|sticky

以下非定位元素指的是position: initial|static

关于层叠上下文还有一个类似的概念：块级格式化上下文(BFC, Block Formatting Context)，可以参考一下 CSS 中重要的BFC，其中还介绍了一些文档流的内容；

本文蛮长的，但是如果你有勇气看完，那应该对层叠有关概念就基本掌握了 (～o￣▽￣)～

层叠上下文 (堆叠上下文, Stacking Context)，是HTML中一个三维的概念。在CSS2.1规范中，每个元素的位置是三维的，当元素发生层叠，这时它可能覆盖了其他元素或者被其他元素覆盖；排在z轴越靠上的位置，距离屏幕观察者越近

文章<关于z-index 那些你不知道的事>有一个很好的比喻，这里引用一下；

可以想象一张桌子，上面有一堆物品，这张桌子就代表着一个层叠上下文。 如果在第一张桌子旁还有第二张桌子，那第二张桌子就代表着另一个层叠上下文。

现在想象在第一张桌子上有四个小方块，他们都直接放在桌子上。 在这四个小方块之上有一片玻璃，而在玻璃片上有一盘水果。 这些方块、玻璃片、水果盘，各自都代表着层叠上下文中一个不同的层叠层，而这个层叠上下文就是桌子。

每一个网页都有一个默认的层叠上下文。 这个层叠上下文（桌子）的根源就是。 html标签中的一切都被置于这个默认的层叠上下文的一个层叠层上（物品放在桌子上）。

当你给一个定位元素赋予了除 auto 外的 z-index 值时，你就创建了一个新的层叠上下文，其中有着独立于页面上其他层叠上下文和层叠层的层叠层， 这就相当于你把另一张桌子带到了房间里。

层叠上下文1 (Stacking Context 1)是由文档根元素形成的， 层叠上下文2和3 (Stacking Context 2, 3) 都是层叠上下文1 (Stacking Context 1) 上的层叠层。 他们各自也都形成了新的层叠上下文，其中包含着新的层叠层。

在层叠上下文中，其子元素按照上面解释的规则进行层叠。形成层叠上下文的方法有：

根元素

position值为absolute | relative，且z-index值不为 auto

position 值为 fixed | sticky

z-index 值不为 auto 的flex元素，即：父元素display: flex | inline-flex

opacity 属性值小于 1 的元素

transform 属性值不为 none的元素

mix-blend-mode 属性值不为 normal 的元素

filter、perspective、clip-path、mask、mask-image、mask-border、motion-path 值不为 none 的元素

perspective 值不为 none 的元素

isolation 属性被设置为 isolate 的元素

will-change 中指定了任意 CSS 属性，即便你没有直接指定这些属性的值

-webkit-overflow-scrolling 属性被设置 touch的元素

总结:

层叠上下文可以包含在其他层叠上下文中，并且一起组建了一个有层级的层叠上下文

每个层叠上下文完全独立于它的兄弟元素，当处理层叠时只考虑子元素，这里类似于BFC

每个层叠上下文是自包含的：当元素的内容发生层叠后，整个该元素将会在父级叠上下文中按顺序进行层叠

层叠等级 (层叠水平, Stacking Level) 决定了同一个层叠上下文中元素在z轴上的显示顺序的概念；

普通元素的层叠等级优先由其所在的层叠上下文决定

层叠等级的比较只有在同一个层叠上下文元素中才有意义

在同一个层叠上下文中，层叠等级描述定义的是该层叠上下文中的元素在Z轴上的上下顺序

注意，层叠等级并不一定由 z-index 决定，只有定位元素的层叠等级才由 z-index 决定，其他类型元素的层叠等级由层叠顺序、他们在HTML中出现的顺序、他们的父级以上元素的层叠等级一同决定，详细的规则见下面层叠顺序的介绍。

在 CSS 2.1 中, 所有的盒模型元素都处于三维坐标系中。 除了我们常用的横坐标和纵坐标， 盒模型元素还可以沿着"z 轴"层叠摆放， 当他们相互覆盖时， z 轴顺序就变得十分重要。
-- CSS 2.1 Section 9.9.1 - Layered presentation

z-index 只适用于定位的元素，对非定位元素无效，它可以被设置为正整数、负整数、0、auto，如果一个定位元素没有设置 z-index，那么默认为auto；

元素的 z-index 值只在同一个层叠上下文中有意义。如果父级层叠上下文的层叠等级低于另一个层叠上下文的，那么它 z-index 设的再高也没用。所以如果你遇到 z-index 值设了很大，但是不起作用的话，就去看看它的父级层叠上下文是否被其他层叠上下文盖住了。

层叠顺序 (层叠次序, 堆叠顺序, Stacking Order) 描述的是元素在同一个层叠上下文中的顺序规则，从层叠的底部开始，共有七种层叠顺序：

背景和边框：形成层叠上下文的元素的背景和边框。

负z-index值：层叠上下文内有着负z-index值的定位子元素，负的越大层叠等级越低；

块级盒：文档流中块级、非定位子元素；

浮动盒：非定位浮动元素；

行内盒：文档流中行内、非定位子元素；

z-index: 0：z-index为0或auto的定位元素， 这些元素形成了新的层叠上下文；

正z-index值：z-index 为正的定位元素，正的越大层叠等级越高；

同一个层叠顺序的元素按照在HTML里出现的顺序层叠；第7级顺序的元素会显示在之前顺序元素的上方，也就是看起来覆盖了更低级的元素：

三个relative定位的div块中各有absolute的不同颜色的span.red、span.green、span.blue，它们都设置了position: absolute；

参见Codepen - 普通情况

那么当没有元素包含z-index属性时，这个例子中的元素按照如下顺序层叠（从底到顶顺序）：

根元素的背景和边界

块级非定位元素按HTML中的出现顺序层叠

行内非定位元素按HTML中的出现顺序层叠

定位元素按HTML中的出现顺序层叠

红绿蓝都属于 z-index 为auto的定位元素，因此按照7层层叠顺序规则来说同属于层叠顺序第6级，所以按HTML中的出现顺序层叠：红->绿->蓝

红绿位于一个div.first-box下，蓝位于div.second-box下，红绿蓝都设置了position: absolute，first-box与second-box都设置了position: relative；

参见Codepen - 父元素不同但都位于根元素下

这个例子中，红蓝绿元素的父元素first-box与second-box都没有生成新的层叠上下文，都属于根层叠上下文中的元素，且都是层叠顺序第6级，所以按HTML中的出现顺序层叠：红->绿->蓝

红绿位于一个div.first-box下，蓝黄位于div.second-box下，红绿蓝都设置了position: absolute，如果这时给绿加一个属性z-index: 1，那么此时.green位于最上面；

如果再在.second-box下.green后加一个绝对定位的 span.gold，设置z-index: -1，那么它将位于红绿蓝的下面；

参见Codepen - 设置了z-index

这个例子中，红蓝绿黄元素的父元素中都没有生成新的层叠上下文，都属于根层叠上下文中的元素

红蓝都没有设置 z-index，同属于层叠顺序中的第6级，按HTML中的出现顺序层叠；

绿设置了正的 z-index，属于第7级；

黄设置了负的 z-index，属于第2级；

所以这个例子中的从底到高显示的顺序就是：黄->红->蓝->绿

红绿位于一个div.first-box下，蓝位于div.second-box下，红绿蓝都设置了position: absolute，如果first-box的z-index设置的比second-box的大，那么此时无论蓝的 z-index 设置的多大z-index: 999，蓝都位于红绿的下面；如果我们只更改红绿的z-index值，由于这两个元素都在父元素first-box产生的层叠上下文中，此时谁的z-index值大，谁在上面；

参见Codepen - 不同层叠上下文的父元素

这个例子中，红绿蓝都属于设置了z-index的定位元素，不过他们的父元素创建了新的层叠上下文；

红绿的父元素first-box是设置了正z-index的定位元素，因此创建了一个层叠上下文，属于层叠顺序中的第7级；

蓝的父元素second-box也同样创建了一个层叠上下文，属于层叠顺序中的第6级；

按照层叠顺序，first-box中所有元素都排在second-box上；

红绿都属于层叠上下文first-box中且设置了不同的正 z-index，都属于层叠顺序中第7级；

蓝属于层叠上下文second-box，且设置了一个很大的正 z-index，属于层叠元素中第7级；

虽然蓝的 z-index 很大，但是因为second-box的层叠等级比first-box小，因此位于红绿之下；

所以这个例子中从低到到显示的顺序：蓝->红->绿

(我遇到的的情况就属于这个例子类似情形)

红绿位于div.first-box下，蓝位于div.second-box下，红绿蓝都设置了position: absolute，绿设置了z-index: 1，那么此时绿位于红蓝的最上面；

如果此时给first-box设置opacity: .99，这时无论红绿的 z-index 设置的多大z-index: 999，蓝都位于红绿的上面；

如果再在.second-box下.green后加一个span.gold，设置z-index: -1，那么它将位于红绿蓝的下面；

参见Codepen - opacity的影响

之前已经介绍了，设置opacity也可以形成层叠上下文，因此：

first-box设置了opacity，first-box成为了一个新的层叠上下文；

second-box没有形成新的层叠上下文，因此其中的元素都属于根层叠上下文；

黄属于层叠顺序中第2级，红绿属于第7级，first-box属于第6级，蓝属于层叠顺序中第6级且按HTML出现顺序位于first-box之上；

所以这个例子中从低到到显示的顺序：黄->红->绿->蓝

网上的帖子大多深浅不一，甚至有些前后矛盾，在下的文章都是学习过程中的总结，如果发现错误，欢迎留言指出~

参考：

你不知道的Z-Index
MDN - z-index
What No One Told You About Z-Index
彻底搞懂CSS层叠上下文、层叠等级、层叠顺序、z-index
前端性能优化之更平滑的动画
关于z-index 那些你不知道的事
聊聊CSS中的层叠相关概念

推介阅读：
CSS 中重要的BFC

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