iCSS fixed 定位失效 | 不受控制的 position:fixed

本文为纯理论文章，可能会略微枯燥。

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。它的作用是：

position:fixed 的元素将相对于屏幕视口（viewport）的位置来指定其位置。并且元素的位置在屏幕滚动时不会改变。

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，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：

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。
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）：

根元素 (HTML),
z-index 值不为 "auto"的绝对/相对定位
一个 z-index 值不为 "auto"的 flex 项目 (flex item)，即：父元素 display: flex|inline-flex
opacity 属性值小于 1 的元素（参考 the specification for opacity）
transform 属性值不为 "none"的元素
mix-blend-mode 属性值不为 "normal"的元素
filter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
position: fixed
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
-webkit-overflow-scrolling 属性被设置 "touch"的元素
backdrop-filter 值不为“none”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（不同内核下表现可能不一致）

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 7 种方式目前都会使得 position:fixed 定位的基准元素改变（本文重点）：

transform 属性值不为 none 的元素
设置了 transform-style: preserve-3d 的元素
perspective 值不为 none 的元素
在 will-change 中指定了任意 CSS 属性
设置了 contain: paint
filter值不为 none 的元素
backdrop-filter 值不为 none的元素

2021-01-08 更新，最近发现，contain: paint 也会生成新的堆叠上下文 2021-07-01 更新，backdrop-filter 值不为 none的元素，也会生成新的堆叠上下文

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。