详解CSS不受控制的position fixed-前端开发

大家都知道，position:fixed在日常的页面布局中非常常用，在许多布局中起到了关键的作用。但是，在许多特定的场合，指定了position:fixed的元素却无法相对于屏幕视口进行定位。这是为何呢？

失效的 position:fixed

在许多情况下，position:fixed将会失效。MDN用一句话概括了这种情况：

当元素祖先的 transform 属性非 none 时，定位容器由视口改为该祖先。

What！还有这种操作？可能有部分同学还没 get 到上面这句话的意思，通俗的讲就是指定了position:fixed的元素，如果其祖先元素存在非 none 的 transform 值，那么该元素将相对于设定了transform的祖先元素进行定位。

那么，为什么会发生这种情况呢？说好的相对视口（Viewport）定位呢？

这个问题，就牵涉到了 Stacking Context ，也就是堆叠上下文的概念了。解释上面的问题分为两步：

1.任何非 none 的 transform 值都会导致一个堆叠上下文（Stacking Context）和包含块（Containing Block）的创建。

2.由于堆叠上下文的创建，该元素会影响其子元素的固定定位。设置了position:fixed的子元素将不会基于 viewport 定位，而是基于这个父元素。

Stacking Context -- 堆叠上下文

好的嘛，好的嘛，又冒出新的名词了，堆叠上下文（又译作层叠上下文），又是什么？

堆叠上下文（Stacking Context）：堆叠上下文是 HTML 元素的三维概念，这些 HTML 元素在一条假想的相对于面向（电脑屏幕的）视窗或者网页的用户的 z 轴上延伸，HTML 元素依据其自身属性按照优先级顺序占用层叠上下文的空间。

概念比较抽象，简单理解，记住生成了 Stacking Context 的元素会影响该元素的层叠关系与定位关系。

关于生成了 Stacking Context 的元素会影响该元素的层叠关系这一点，具体可以看看这篇文章层叠顺序（stacking level）与堆栈上下文（stacking context）知多少？

而本文提到了生成了 Stacking Context 的元素会影响该元素定位关系。按照上面的说法，堆叠上下文的创建，该元素会影响其子元素的固定定位。设置了position:fixed的子元素将不会基于 viewport 定位，而是基于这个父元素。

那么问题来了，是否所有能够生成堆叠上下文的元素，都会使得其子元素的position:fixed相对它，而不是相对视口（Viewport）进行定位呢？

创建堆叠上下文的方式

为此，首先要找到所有能够使元素生成堆叠上下文的方法。

So，如何触发一个元素形成堆叠上下文？方法如下（参考自MDN）：

1.根元素 (HTML),

2.z-index 值不为 "auto"的绝对/相对定位，

3.一个 z-index 值不为 "auto"的 flex 项目 (flex item)，即：父元素 display: flex|inline-flex，

4.opacity 属性值小于 1 的元素（参考 the specification for opacity），

5.transform 属性值不为 "none"的元素，

6.mix-blend-mode 属性值不为 "normal"的元素，

7.filter值不为“none”的元素，

8.perspective值不为“none”的元素，

9.isolation 属性被设置为 "isolate"的元素，

10.position: fixed

11.在 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

12.-webkit-overflow-scrolling 属性被设置 "touch"的元素

接下来，我们要验证，是否所有设置了上面属性样式之一的元素，都有使其子元素的position: fixed失效的能力？

为此我做了下面一个小实验，基于最新的 Blink 内核。可戳：

层叠上下文对 fixed 定位的影响（不同浏览器下表现可能不一样）


h1 {
    position: absolute;
    top: 50%;
    left: 50%;
    transform: translate(-50%, -50%);
    z-index: 999;
    height: 10vh;
    line-height: 10vh;
    color: #333;
    font-size: 1.5vw;
}

select {
    height: 10vh;
    line-height: 10vh;
    font-size: 1vw;
    outline: none;
    border: 1px solid #333;
}

.container {
    width:10vw;
    height: 10vw;
    // transform: translate3d(5vw, 5vw, 0);
    // will-change: transform;
    background: rgba(255, 100, 100, .8);
}

.fixed {
    position: fixed;
    top: 1vw;
    left: 1vw;
    right: 1vw;
    bottom: 1vw;
    background: rgba(100, 100, 255, .8);
}

.g-absolute {
    position: absolute;
    z-index: 10;
}

.g-flex {
    display: flex;
    z-index: 10;
}

.g-opacity {
    opacity: .5;
}

.g-transform {
    transform: translate3d(0, 0, 0);
    // transform: scale(1);
}

.g-blend {
    mix-blend-mode: screen;
}

.g-filter {
    filter: blur(5px);
}

.g-perspective {
    perspective: 1000px;
}

.g-isolation{
    isolation: isolate;
}

.g-fixed {
    position: fixed;
}

.g-willChange {
    will-change: transform;
}

.g-scrolling {
    -webkit-overflow-scrolling: touch;
}

.g-backface {
    backface-visibility: hidden;
}

.g-preserve3d {
    transform-style: preserve-3d;
}

.g-contain {
    contain: paint;
}


<div class="container"> 
  <div class="fixed"> </div>
</div>


(function () {
  let old = "";
  let dom = $(".container");

  $('#select').on("change", function (e) {
    let current = $(this).val();
    dom.removeClass(old).addClass(current);
    old = current;
  });
})();

我们设置两个父子 div，子元素fixed定位，通过修改父元素生成层叠上下文，观察子元素的fixed定位是否不再相对视口。


<div class="container">
  <div class="fixed"> </div>
</div>

最初的 CSS ：


.container {
    width:10vw;
    height: 10vw;
    background: rgba(255, 100, 100, .8);
}
 
.fixed {
    position: fixed;
    top: 1vw;
    left: 1vw;
    right: 1vw;
    bottom: 1vw;
    background: rgba(100, 100, 255, .8);
}

一探position:fixed失效的最终原因

通过上面的试验，在最新的 Blink 内核下，发现并不是所有能够生成层叠上下文的元素都会使得position:fixed失效，但也不止transform会使position:fixed失效。

所以，MDN 关于position:fixed的补充描述不够完善。下述 3 种方式目前都会使得position:fixed定位的基准元素改变（本文重点）：

1.transform属性值不为 none 的元素

2.perspective值不为 none 的元素

3.在will-change中指定了任意 CSS 属性

不同内核的不同表现

完了吗？没有！我们再看看其他内核下的表现。

上面也谈到了，上述结论是在最新的 Chrome 浏览器下（Blink内核），经过测试发现，在 MAC 下的 Safari 浏览器（WebKit内核，Version 9.1.2 (11601.7.7)）和 IE Trident/ 内核及 Edge 浏览器下，上述三种方式都不会改变position: fixed的表现！

所以，当遇到position: fixed定位基准元素改变的时候，需要具体问题具体分析，多尝试一下，根据需要兼容适配的浏览器作出调整，不能一概而论。