关于前端主题切换的思考和现代前端样式的解决方案落地_css-vars-ponyfill

demo在线体验地址：https://hongqingcao.github.io/v-theme-colors/
源码地址：https://github.com/HongqingCao/v-theme-colors（ps 大部分功能暂未同步发布）

换肤

网站或者应用一键切换主题（简称：换肤）功能，对每个前端开发者来说已经非常常见了，通常是一深一浅，或自由组合衍生出众多主题，或任意主题，这时候，设计一个工程化主题切换功能，并梳理现代前端样式的解决方案显得尤为重要。

换肤调研

很久以前，通常的做法是每个颜色主题块编写样式表，切换的时候对应去切换。现代前端主题切换——目前主流的方案往往通过 CSS 变量（CSS 自定义属性） 来实现，将主题有关的颜色，通过业务和语义化的方式命名。接下来我们看看前端圈比较知名的UI他们是怎么做的：

ElementUI

我们可以看到 element-plus 官网，主题切换主题，是在html标签加里 class=“dark” 涉及到主题的变量，基于html.dark,和：root配合改变。当然我们也可通过源码看到element-plus是用的是scss。

ant.design

我们可以看到 ant.design 官网，主题切换主题，是在html标签加里 color-scheme 和在body里添加自定义标签data-theme=“dark”,和：root配合改变。CSS 属性允许元素指示它可以轻松呈现的配色方案,操作系统配色方案的常见选择是“亮”和“暗”，或者是“白天模式”和“夜间模式”。当用户选择其中一种配色方案时，操作系统会对用户界面进行调整。这包括表单控件、滚动条和 CSS 系统颜色的使用值。通过源码，我们也可以看到ant用的是less。

换肤痛点和思考

• 正如上文ElementUI和ant，都分别借助不同的CSS预处理器（sass和less）来组织代码，再微前端盛行的时代，怎么设计一套通用的多团队可用，并且去css预处理的换肤CSS 自定义属性？
• 谁来维护不同主题色，研发和设计之间，如何保持不同主题色值的同步沟通？
• 如何最小化前端工程师的开发量，不需要做多份主题色？

基于以上考虑，举个例子，我们希望做到在开发时，编写：

.text {
  color: var(--c-color)
}
1
2
3

这样就可以一劳永逸——直接支持两套或者多套主题模式。

但是业务往往是千变万化的，正如我司：

• 换肤的需求是，有一个色调（深浅），然后，根据深浅，衍生出很多 主题色，比如深蓝、深黄、深红、浅蓝、浅黄、浅红…
• 对于深浅来说，有定于出一些基础色，对于组件颜色来说，通常用一组基础色即可满足，但是业务页面中可能涉及到千变万化的颜色…

换肤架构

正如上图，我们可以把换肤提升到一个平台或中台来：

• 对于UED同学，他们可以自己去配置换肤相关的系统色系，衍生的主题色，系统色系色系基础色
• 对于各个前端团队来说，可以通过主题色，色系基础色，任意自定义和配置 自己业务需要颜色的变量
  

换肤技术选型和实现

笔者这里是用基于css-vars-ponyfill的换肤方案，至于它的优势正如它们官方所描述，在传统和现代浏览器为css自定义属性 提供客户端支持的 ponyfill。

该方案的亮点和规则

• 纯JS实现，对外暴露initThemes初始化方法，不依赖CSS预处理器（sass和less），兼容ie9
• 抽离深浅色系基础色（统一治理输出），以及主题色，混合颜色（黑白色）都可以动态接口获得
• 统一规范业务色常量命名，JS定义自定义函数方法 1、 Mix函数实现媲美sass的颜色混合机制，2、十六进制和RGB（rgba）互相转换函数
• 技术路线不抖，直接用var()函数使用，后期封装成JS库 ，皮肤配置中台，可以提供给各个团队使用
• 关于业务自定义变量，设计有两个治理方案：（1）全局变量， 全局单独维护（2）局部业务变量，局部单独维护

核心原理

• 在应用端触发换肤操作的时候，配合 JavaScript 状态管理，同步主题切换的信号，对应对应触发initThemes 方法

  // 测试新主题
  let varList = {
    ...colorColor
  }
  let tPrimaryList = themePrimaryList
  initThemes('', tPrimaryList, varList, '')
1
2
3
4
5
6

• 切换该主题色甚至该业务下的变量对应的值，通过css-vars-ponyfill，把自定义常量打到对应的DOM节点（通常是html或者body下），从而实现切换主题

theme.js

import cssVars from "css-vars-ponyfill";
import { themeTypeList, themePrimaryList } from "./themeList.js";
import { mix, hex2rgb } from "./com/util";
/**
 * initThemes 全局初始化 主题
 * @param theme 主题 [必填]
 * @param tPrimaryList 主题列表[必填] array ['theme1','theme2']
 * @param valList 自定义主题列表 {val1:['theme1-color','theme2-color']} ....
 * @param themeType 主题类型  -深浅 ....
 * @param changeType 区分改的是主题类型，还是主题色 [ 预留字段 ]....
 * @returns {boolean}
 */
 
export const initThemes = (theme, tPrimaryList, varList, themeType) => {
  let variables = getVariables(
    theme || "lightBlue",
    tPrimaryList,
    varList,
    themeType
  );

  cssVars({
    watch: true, // 当添加，删除或修改其或元素的禁用或href属性时，ponyfill将自行调用
    variables: variables, // variables 自定义属性名/值对的集合
    onlyLegacy: false, // false  默认将css变量编译为浏览器识别的css样式  true 当浏览器不支持css变量的时候将css变量编译为识别的css
  });
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

themeList.js 这里存放一些假设我们在应用端设置的一些主题和色系（深浅）基础色

import { light } from './com/light'
import { dark } from './com/dark'

// 主题 - 主题色
export const themePrimaryList = {
  dark: [
    {
      color: '#FFAA0E',
      name: '深黄',
      theme: 'darkYellow'
    },
    {
      color: '#FFAA0E',
      name: '深蓝',
      theme: 'darkBlue'
    },
  ],
  light: [
    {
      color: '#FFAA0E',
      name: '深黄',
      theme: 'lightYellow'
    },
    {
      color: '#256DFF',
      name: '浅蓝',
      theme: 'lightBlue'
    }
  ]
}

export const themeTypeList = {
  dark: dark,
  light: light,
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35

色组 & 色值平台设计

对于前端使用者来说，我们只需要关注 具体有哪些常量，和怎么去定于常量。例如我司，我们基于业务的定义了一些常用的语义化的一些业务常量，例如

// 功能色
    "--c-primary": color.C00, // 主题色
    "--c-primary-rgb": hex2rgb(color.C00), // 主题色RGB
    "--c-primary-hover": mix(white, color.C00, 12),
    "--c-primary-active": mix(black, color.C00, 12),
    "--c-fill-primary": mix(white, color.C00, 88), //主题色文字的背景填充色
    "--c-border-primary": mix(white, color.C00, 80), //主题色文字的边框色
    "--c-primary-mix-1": mix(white, color.C00, 10),
    "--c-primary-mix-2": mix(white, color.C00, 20),
    "--c-primary-mix-3": mix(white, color.C00, 30),
    "--c-primary-mix-4": mix(white, color.C00, 40),
    "--c-primary-mix-5": mix(white, color.C00, 50),
    "--c-primary-mix-6": mix(white, color.C00, 60),
    "--c-primary-mix-7": mix(white, color.C00, 70),
    "--c-primary-mix-8": mix(white, color.C00, 80),
    "--c-primary-mix-9": mix(white, color.C00, 90),

    "--c-success": color.C01, // 成功色
    "--c-warning": color.C01, // 警告色
    "--c-error": color.C01, // 错误色

    "--c-green": color.C06, // 语义绿 跌
    "--c-green-rgb": hex2rgb(color.C06),
    "--c-green-hover": mix(white, color.C06, 12),
    "--c-green-active": mix(black, color.C06, 12),

    "--c-red": color.C08, // 语义红 涨
    "--c-red-rgb": hex2rgb(color.C08),
    "--c-red-hover": mix(white, color.C08, 12),
    "--c-red-active": mix(black, color.C08, 12),

    "--c-yellow": color.C07, // 语义黄
    "--c-yellow-rgb": hex2rgb(color.C07),
    "--c-yellow-hover": mix(white, color.C07, 12),
    "--c-yellow-active": mix(black, color.C07, 12),

    // 文字色
    "--c-text": color.C02, // 一般文本
    "--c-text-title": color.C02, // 标题
    "--c-text-subtitle": hex2rgb(color.C02, 0.65), // 次要 - 副标题
    "--c-text-info": hex2rgb(color.C02, 0.45), // 提示
    "--c-text-placeholder": color.C02, // 占位文本色
    "--c-text-link": color.C01, // 链接文本色
    "--c-text-disable": hex2rgb(color.C02, 0.3), // 禁止或失效

    // 填充色
    "--c-fill": color.C04, // 组件默认背景颜色
    "--c-fill-body": color.C11, // 页面背景
    "--c-fill-shadow": hex2rgb(color.C11, 0.1), // 阴影
    "--c-fill-zebra": color.C05, // 斑马线色
    "--c-fill-mask": color.C11, // 遮罩背景
    "--c-fill-disable": hex2rgb(color.C02, 0.07), // 禁止

    "--c-fill-scroll": hex2rgb(color.C02, 0.5), // 滚动条色
    "--c-fill-scroll-hover": mix(white, color.C02, 12),
    "--c-fill-scroll-active": mix(black, color.C02, 12),

    // 边框/分割线颜色
    "--c-border": color.C01, // 基本边框色
    "--c-border-line": hex2rgb(color.C02, 0.07), // 分割线
    "--c-border-light": hex2rgb(color.C02, 0.12), // 浅边框色 （小边框）
    "--c-border-lighter": hex2rgb(color.C02, 0.07), // 更浅色
    "--c-border-disable": hex2rgb(color.C02, 0.04), // 禁用边框

    // 图标色
    "--c-icon": hex2rgb(color.C02, 0.65),
    "--c-icon-hover": color.C09,
    "--c-icon-active": color.C01,
    "--c-icon-down": color.C10,

    // 标签色
    // ...getTabColor(color),
    
    // 业务自定义- 写在业务方变量
    //由主题切换的时候，动态传入入的 自定义变量列表 varList
    ...getBusinessVars(theme, type, varList, tPrimaryList),
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76

使用的时候只需要熟悉这些语义化的常量即可，当然我们也设计了一个可视化页面，可以看到全量的自定义变量，对应的颜色，这样更为方便全局查看。
当然至于上面的混合代码，可能各位看着有些奇怪，这是我们这边UED同学为了减少颜色设计了一套颜色规范（例如 悬浮色，根据8.8成默认色和1.2成白色混合计算得出；按下色根据8.8成默认色和1.2成黑色混合计算得出 ），例如混合Mix函数（颜色混合 规则符合 scss - mix），剩余的就是RGB和十六进制颜色互相转换 这类的函数

获取在当前主题自定义变量颜色

自定义变量颜色：对于业务来说，可能基础色并不能满足所有业务的颜色覆盖，或者每种主题下基础色并不能一一对应，此时自定义变量颜色，这个功能变得必不可少。主要原理也是根据每种主题可以自己填写对应的业务需要的颜色（极端情况），这边也分以下两种情景：

完全自定义常量多态，即一种主题色自定义常量都有对应一种颜色

例如 系统主题有四种 [dark1,dark2,light1，light2] ，某个业务背景色，我们定义了一个常量 –color-codercao-fill01 它在：
dark1主题下的颜色是一个基础色 dark.C01；
dark2主题下的颜色是一个基础色 dark.C02；
light1主题下的颜色是一个基础色 light.C03；
light2主题下的颜色是 #fff；
此刻,这种情况，便是比较极端情况，每个主题下，我们自定义的常量对应四个主题有四种颜色并且颜色毫无规律可言，可能是基础色，可能是任意色。
–color-codercao-fill01 ：[‘dark.C01’,‘dark.C02’,‘light.C03’,‘#fff’]

只和深浅相关自定义常量多态，只和深浅基础色有关的颜色

例如 系统主题有四种 [dark1,dark2,light1，light2] ，某个业务背景色，我们定义了一个常量 –color-codercao-fill02 它在：
dark1和dark2深色主题下的颜色是一个基础色 #555；
light1和light2浅色主题下的颜色是一个基础色 #fff；
此刻,这种情况，我们自定义的常量对应四个主题有只有两种颜色，这两种可能是基础色，可能是任意色。
–color-codercao-fill02 ：[‘#555’,‘#fff’]

// 主题变量color.vue
    // （1）完全自定义常量多态，一种主题色对应一种颜色
    "--color-codercao-test0": mergeColor(
      ["#444", "#666"],
      ["#444", "#666"],
      type,
      theme,
      tPrimaryList
    ), 
    // （2）只和深浅相关自定义常量多态，只和深浅基础色有关的颜色
    "--color-codercao-test1": mergeColor([dark.C01], [light.C02], type), 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

我们就需要根据主题切换的时候，动态去计算，于是我们就要设计一个计算颜色的方法，它拿到各个主题下的颜色，主题，主题列表，甚至主题类型去计算在当前主题下这个变量的颜色具体用哪个颜色

/**
 * mergeColor 获取在当前主题下该变量（自定义）的颜色
 * @param darkList [必填]  自定义常量在不同主题下的 深色系颜色列表   array ['theme1','theme2']
 * @param lightList [必填]  自定义常量在不同主题下的 浅色系颜色列表   array ['theme1','theme2']
 * @param type 主题类型  深 - 浅
 * @param theme 主题色-名
 * @param tPrimaryList 主题列表
 * @returns {boolean}
 */

const mergeColor = (darkList, lightList, type, theme, tPrimaryList) => {
  let colorList = type == "dark" ? darkList : lightList;
  let color = colorList[0],
    index = 0;
  // 如果 type 有值说明 该自定义主题常量，只和深浅基础色 （两种）有关
  if (!theme) {
    color = type == "dark" ? darkList[0] : lightList[0];
  } else {
    // 否则认为是 一种主题 一种色值
    index = getThemeIndex(theme, tPrimaryList);
    color = colorList[index];
  }
  return color;
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

另外还有一种极端情况，是可以把css变量自定义打在对应的DOM上。

接下来我们就可以愉快的换肤玩耍了~

总结

本换肤方案基于css-vars-ponyfill插件用纯JS编写换肤核心功能，不依css赖预处理，主要是通过高度抽离基础色，然后转换为比较语义化的业务（功能）变量色，然后配合主题，对应去改变具体的颜色，并预留自定义变量的功能，让换肤更有灵魂。当然你有更好的想法可以评论区一起探索和分享。

demo在线体验地址： https://hongqingcao.github.io/v-theme-colors/
源码地址： https://github.com/HongqingCao/v-theme-colors（ps 大部分功能暂未同步发布）