postcss 运用及原理

postcss 入坑指南

目标：

• 掌握 postcss 的使用
• 自定义 postcss 插件
• 掌握 stylelint 的使用
• 自定义 stylelint rule
• 扩展 css parser 解释器

这篇文章大部分工作都在调试 postcss 源码，涉及到的源码见 https://github.com/gaollard/postcss-demo/blob/master/doc.md

1. postcss 是什么

在聊 postcss 之前，我们需要知道什么是 CSS 后处理工具。我们比较熟悉的 Less/Sass/Stylus，这类工具都属于CSS 预处理工具。预处理指的是通过特殊的规则，将非 css 文本格式最终生成 css 文件，而 postcss 则是对 CSS 进行处理，最终生成CSS。

可能大部分前端开发者都使用过 Autoprefixer 这款插件，它以 Can I Use (浏览器兼容性支持) 为基础，自动处理兼容性问题，下面是一个简单的例子：

// Autoprefixer 处理前的CSS样式
.container {
	display: flex;
}
.item {
	flex: 1;
}

// Autoprefixer 处理后的CSS样式
.container {
  display: -webkit-box;
  display: -webkit-flex;
  display: -ms-flexbox;
  display: flex;
}
.item {
  -webkit-box-flex: 1;
  -webkit-flex: 1;
  -ms-flex: 1;
  flex: 1;
}

在这个例子中过，通过使用 Autoprefixer 插件，帮助我们自动处理浏览器前缀，极大的提高了编码效率。其实，Autoprefixer 正是 postcss 众多插件中的一款，postcss 提供的简洁明了API，并且文档十分详细，这为其生态建设提供了有力的支撑。

点击 这里 查看更多可用插件。

2. postcss 如何使用

两个主要的功能：

• 转换 css，这是我们最常使用的
• 获取 css ast，当我们编写插件时需要掌握

2.1 转换 css

这里只介绍 postcss API，如果您使用 webpack，只需要将 postcss 包装为 postcss-loader 即可。

// 01-simple-demo
const autoprefixer = require('autoprefixer')
const postcss = require('postcss')
const precss = require('precss')
const fs = require('fs')
const path = require('path')

const src = path.resolve('./src/app.css');
const dest = path.resolve('./dest/app.css');

fs.readFile(src, (err, css) => {
  postcss([precss, autoprefixer]) // [precss, autoprefixer] 为使用的插件列表，返回 Processor 对象
    .process(css) // process 接收 css 资源
    .then(result => { // result 为 Result 实例
      fs.writeFile(dest, result.css, function(err) {
        if (err) throw err;
      });
    })
})

相关源码:

• postcss/lib/postcss.js
• postcss/lib/processor.js

2.2 获取 CSS AST

// 02-use-parser
const postcss = require('postcss')
const fs = require('fs')
const path = require('path')

const src = path.resolve('./src/app.css');
const css = fs.readFileSync(src);
const root = postcss.parse(css);

console.log(root); // CSS 抽象语法树

相关源码：

• postcss/lib/parse.js
• postcss/lib/parser.js

3. postcss 的运行过程

主要步骤：

• 解释：接收输入的css，将css内容处理成css抽象语法树。
• 转换：根据配置插件的顺序对树型结构的 AST 进行操作。
• 输出：最终将处理后获得的 AST S 对象输出为 css 文件。

主要内容：

• 标记器：将 css 拆解为 token 序列，为语法树提供基础（postcss/lib/tokenize.js ...）
• 解释器：通过语法分享，将 token 序列转换为语法树（postcss/lib/parser.js ...）
• 处理器：根据插件配置，对语法树做一些转换操作（postcss/lib/lazy-result.js ...）

最不容易理解的也是最难的点：CSS AST 的生成以及操作。

4. postcss CSS AST

你暂且将 AST 理解一个节点树，这些节点不完全相同，它们继承自同一个节点(源码中为Container)。

在学习 postcss 初期，通过查看可视化的 postcss css 语法树，可以帮助你理解。使用使用 css ast 在线工具，下图为一个很标准的 css 文档，有注释、媒体查询，以及选择器样式:

/**
 * Paste or drop some CSS here and explore
 * the syntax tree created by chosen parser.
 * Enjoy!
 */

@media screen and (min-width: 480px) {
    body {
        background-color: lightgreen;
    }
}

#main {
    border: 1px solid black;
}

ul li {
	padding: 5px;
}

上面的 css 最终会处理为下图结构，通过打印信息我们可以发现树型结构的 JS 对象是一个名为 Root 的构造函数，而起树型结构的 nodes 节点下还有 Common，AtRule, Rule 构造函数。



CSS AST 节点主要有以下构造类组成：

• Root: 根结点，整个处理过程基本上都在围绕着 Root，Commont，AtRule，Rule 都是它的子节点。
• Commont: css 中的注释信息，注释的内容在 comment.text 下。
• AtRule: 带@标识的部分，name 为标识名称，params 为标识参数。nodes 为内部包含的其他子节点，可以是 Commont，AtRule，Rule，这让我们可以自定义更多的规则。
• Declaration：每个 css 属性以及属性值就代表一个 declaration

4.1 Rule 选择器节点

一个选择器代表一个Rule，选择器对应的样式列表 nodes 为 Declaration构造函数

• raws
  • before 距离前一个兄弟节点之间的内容
  • between 选择器与 { 之间的内容
  • semicolon 最后一个属性是否带分号
  • after 最后一个属性 和 } 之间的内容

• type 节点类型
• nodes 子节点
• source
  • start 开始位置
  • end 结束位置
• selecter 选择器

大部分节点结构是类似的，如果你理解了 Rule 节点的结构，相信其他类型的节点对你也是很轻松的！

4.2 Declaration 属性节点

Declaration 是 css 样式属性，prop为样式属性，value为样式值。可给 Rule 手动添加样式属性，也可以修改prop，value。上文提到的 Autoprefixer 就是通过 clone 当前属性，修改 prop 并添加到选择器下，Declaration 节点非常简单：

4.3 Comment 注释节点

5. 各构造器方法和属性

大部分节点都继承了 Container，因此我们先看看公共属性：

• nodes 子节点
• parent 父节点
• raws 相当于分隔符集合
• source 位置范围
• type 节点类型
• last 该节点的子节点的最后一个
• first 该节点的子节点的第一个
• after() 在当前节点的后面插入一个节点，等价 node.parent.insertAfter(node, add)
• cleanRaws 代码格式化（保持缩进...）
• clone 节点克隆
• cloneBefore
• cloneAfter
• each 遍历儿子节点
• error 抛出一个错误
• every 条件遍历
• index 获取节点在父节点中的索引
• insertAfter
• insertBefore
• next
• positionInside Convert string index to line/column
• prepend
• push
• raw()
• remove()
• removeAll() Removes all children from the container and cleans their parent properties.
• removeChild
• replaceValues 用于遍历所有子孙节点 decl value
• root()
• some() Returns true if callback returns true for (at least) one of the container’s children.some()
• toJSON() 打印 JSON，使用 JSON.stringify() 有循环依赖
• toString() 获取转换后的 css
• walk() 遍历所有子孙节点，这个接口非常有用哦
• walkAtRules 遍历艾特节点
• walkComments 遍历注释节点
• walkRules 遍历选择器节点
• walkDecls 遍历属性节点

5.1 Rule

• 公共属性方法
• selector 选择器
• selectors 选择器数组

5.2 Declaration

• 公共属性方法
• prop
• value

5.3 Comment

• 公共属性方法
• text

6. 如何使用 postcss 插件

插件用于丰富 postcss 的功能。

插件编写文档

• https://www.postcss.parts
• https://github.com/himynameisdave/postcss-plugins#submitting-a-new-plugin

postcss([PluginA({}), PluginB({})])
  .process(css, {from: ``, to: ``})
  .then(result => {
  	// do ...
	}).catch(error => {
  	throw new Error(error)
	})

7. 如何编写一个 postcss 插件

上文中，我们对 css 处理后生成的 Root 以及其节点下的 Commont，AtRule，Rule， Declaration 有了基本的认识，那么我们是如何获得Root，又将拿这些构造函数做些什么呢。

7.1 css选择器深度校验

const fs = require('fs')
const path = require('path')
const postcss = require('postcss')
const css = fs.readFileSync(path.resolve(__dirname, './main.css'), 'utf8')

const checkDepth = postcss.plugin('check-depth', (opt) => {
  opt = opt || { depth: 3 }
  return root => {
    root.walkRules(rule => {
      let selector = rule.selector.replace(/(^\s*)|(\s*$)/g, '')
      if (selector.split(/\s/).length > opt.depth) {
        throw rule.error(`css selector depth is too long`)
      }
    })
  }
})

postcss([checkDepth({
  depth: 3
})])
  .process(css, { from: ``, to: `` })
  .then(result => {
    console.log(result);
  })
  .catch(error => {
    throw new Error(error)
  })

7.2 css属性替换

const postcss = require('postcss') // postcss

module.exports = postcss.plugin('px2rem', function(opts) {
  opts = opts || {};
  return function (root, result) {
    root.replaceValues(/\d+px/, { fast: 'px' }, string => {
      return opts.ratio * parseInt(string) + 'rem'
    })
  }
});

通过上述插件代码的示例，可以看出整个流程还是很清晰的

• 重点对象：Root，Commont，AtRule，Rule， Declaration，Result;
• 遍历方法：walkCommonts，walkAtRules，walkRules，walkDels

8. postcss 的运用

• stylelint 的使用
• 扩展 stylelint 规则
• ...见代码

9. 参考文档

1. http://api.postcss.org
2. postcss API文档
3. postcss 在线开发
4. postcss 插件列表