这篇文章介绍了 CSS Flex 弹性盒子布局的算法，以及 ETML 中的 emacs-lisp 的实现。理论上，读者可以根据文章中的算法使用任何语言来实现文本块的 flex 布局，并不局限于 emacs-lisp。

CSS Flex 简介

Flex 布局算法

1. 根据 self 渲染为原始字符串
2. 根据 order 属性，重新排列子项的顺序

根据 basis 计算每个子项在主轴方向的初始长度 获取 flex 容器宽度 计算所有子项的初始长度总和 如果

4. 根据 grow, shrink，计算子项经过拉伸后压缩后的宽度
5. ....

Flex 布局模型

etml-flex 模型继承自 etml-block，因此除了自身定义的属性，也可以使用 etml-block 的所有属性。

布局模型 elisp 代码

etml-flex.el

etml-block.el

(defclass etml-block ()
  ((uuid :initarg :uuid :initform (org-id-uuid))
   (content :initarg :content :initform "" :type string)
   (width :initarg :width :initform nil
          :documentation "content pixel width or char number.
If it's a pixel, it should be a cons-cell (<n-pixel>); if it's
the number of char, it should be a <number>.")
   (min-width :initarg :min-width :initform nil
              :documentation "min width of content, format is
the same with width.")
   (max-width :initarg :max-width :initform nil
              :documentation "max width of content, format is
the same with width.")
   (justify :initarg :justify :initform 'left)
   (height :initarg :height :initform nil
           :documentation "content height")
   (min-height :initarg :min-height :initform 1
               :documentation "content min height")
   (max-height :initarg :max-height :initform nil
               :documentation "content max height")
   (align :initarg :align :initform 'top)
   (bgcolor :initarg :bgcolor :initform nil)
   (border :initarg :border :initform nil)
   (margin :initarg :margin :initform nil)
   (padding :initarg :padding :initform nil)
   (nowrap :initarg :nowrap :initform nil :type symbol
           :documentation "表示水平方向是否不换行，默认换行")
   (overflow
    :initarg :overflow :initform 'scroll
    :documentation "溢出时如何显示，会被解析为:(x-overflow . y-overflow)。
1. 当 nowrap=t 且内容长度超过 width 时，根据 overflow-x 处理溢出部分；
2. 当 height > 文本高度时，根据 overflow-y 处理溢出的行。
支持以下的值: visible(内容溢出到容器外), hidden(截断溢出部分),\
 scroll(默认：内容溢出时支持滚动)。")
   (scroll-offset-x
    :initarg :scroll-offset-x :initform 0
    :documentation "当有溢出时的水平方向的偏移量")
   (scroll-offset-y
    :initarg :scroll-offset-y :initform 0
    :documentation "当有溢出时的垂直方向的偏移量")
   (scroll-bar-pixel :initarg :scroll-bar-pixel
                     :initform 2)
   (scroll-bar-color :initarg :scroll-bar-color
                     :initform '("#111" . "#fff"))
   (scroll-bar-direction :initarg :scroll-bar-direction
                         :initform 'right)
   (scroll-bar-gap
    :initarg :scroll-bar-gap
    :initform 1
    :documentation
    "The gap pixel between scroll bar and border \
when has border. If scroll-bar-full is non-nil,\
set gaps at both.")
   (scroll-bar-full
    :initarg :scroll-bar-full
    :initform nil
    :documentation
    "在有border的时候生效，确定是否用两边border包裹的 scroll bar.")))

Flex 子项模型

etml-flex.el

(defclass etml-flex-item (etml-block)
  ((self :initarg :self :type etml-block
         :documentation "item 本身。")
   (order :initarg :order :initform 0 :type integer
          :documentation "item 在 flex 容器中顺序。")
   (basis :initarg :basis :initform 'auto :type symbol
          :documentation "item 在​​分配空间前​​的​​初始尺寸。")
   (grow :initarg :grow :initform 0 :type integer
         :documentation "item 在​​容器有剩余空间时​​的​​增长系数​​。")
   (shrink :initarg :shrink :initform 1 :type integer
           :documentation "item 在​​容器空间不足时​​的​​缩小系数。")
   (align :initarg :align :initform 'auto :type symbol
          :documentation "item 在交叉轴的对齐方式，覆盖容器的 items-align 属性。")))

self

定义 item 本身，它是一个 etml-block 对象。

order

定义 item 在 flex 容器中顺序。

具体实现

容器中的 items 会按照 order 值的大小进行排列展示，对于相同的 order 值，按照其在容器中的原始顺序进行排列。

basis

定义 item 在主轴方向上的初始长度。支持设置为如下的值:

• 200: 设置一个具体的像素值
• auto(默认): 根据项目内容或显式设置的 width/height 决定初始尺寸；如果设置了 width(水平主轴) 或 height(垂直主轴)，则使用该值；未设置尺寸时，自动根据​​内容大小​​计算初始尺寸。
• max-content: 内容不换行时的最大宽度​，宽度由内容中最长的单词/元素决定。不受容器宽度限制。
• min-content: 设置为内容能换行时的最小宽度，宽度由内容中最长的不可断元素(如图片、长单词)决定。不受容器宽度限制。
• fit-content: 在最大宽度，最小宽度和容器宽度之间计算一个最佳值, 计算公式: fit-content = min(max-content, max(min-content, container-space))。
• content: 内容自身的尺寸，不考虑容器的限制。(在 flex 布局中，content 和 max-content 效果一致，只不过 max-content 是 CSS 通用的值，content 专属于 flex-basis)。

grow

定义 item 在主轴上的增长系数。当容器宽度大于 items 默认总宽度时，剩余的空间会按照 grow 的系数来分配。

具体实现

1. 所有 item 的 grow = 0，都保持默认宽度，不分配剩余空间

2. 至少有一个 item 的 grow > 0，用如下公式计算每个 item 如何分配剩余空间:

   当前 item 的增长宽度 = (剩余宽度 / 所有 items 的 grow 系数之和) * 当前 item 的 grow 系数

shrink

定义 item 在主轴上的缩减系数。当 items 默认总宽度大于容器宽度时，items 多余的空间会按照 shrink 的系数来分配如何缩减。

具体实现

1. 所有 item 的 shrink = 0，都保持默认宽度，不缩减。

2. 至少有一个 item 的 shrink > 0，用如下公式计算每个 item 如何缩减多余的空间:

   当前 item 的缩减宽度 = (剩余宽度 / 所有 items 的 shrink 系数之和) * 当前 item 的 shrink 系数

item 模型中未设置 flex 属性的考虑

CSS 中的 flex 属性没有作为 etml-flex-item 模型的字段，因为它是 basis, grow, shrink 这三个的复合属性，应该在此模型的上层定义。

align

表示单个 item 在交叉轴的对齐方式，其值会覆盖容器的 items-align(表示容器中的所有 items 在交叉轴的对齐方式)。支持设置以下的值：

• auto(默认值): 继承容器的 items-align 值。如果容器未设置 items-align，回退到 stretch。
• stretch: 项目拉伸以填满交叉轴空间。
• normal: 同 stretch。
• flex-start: 项目对齐交叉轴起点​​。
• flex-end: 项目对齐交叉轴终点。
• baseline: 项目的第一行文本基线与容器中所有其他项目的基线对齐。若项目无文本，则以其底部边缘为基线。

Flex 容器模型

我们先来了解 Flex 布局用到的每个字段的对布局影响，然后考虑如何将这些字段的组合渲染为布局之后的字符串。

etml-flex.el

(defclass etml-flex (etml-block)
  ((display :initarg :display :initform 'flex :type symbol
            :documentation "容器是块级元素还是内联元素。")
   (direction :initarg :direction :initform 'row :type symbol
              :documentation "主轴方向。")
   (wrap :initarg :wrap :initform 'nowrap :type symbol
         :documentation "换行方式。")
   (content-justify
    :initarg :content-justify :initform 'flex-start :type symbol
    :documentation "主轴对齐方式。")
   (content-align
    :initarg :content-align :initform 'stretch :type symbol
    :documentation "多个主轴在垂直方向的对齐方式。")
   (row-gap :initarg :row-gap :initform 0
            :type number :documentation "多行之间的 gap。")
   (column-gap :initarg :column-gap :initform 0
               :type number :documentation "多列之间的 gap。") 
   (items :initarg :items :type (vector etml-flex-item)
          :documentation "子项目列表")
   (items-align
    :initarg :items-align :initform 'stretch :type symbol
    :documentation "所有 items 在交叉轴的对齐方式。"))
  "ETML flex layout model.")

display

表示容器表现为块级别元素还是内联元素。支持设置为下面两种值:

• flex：渲染后的容器是一个块级别元素
• inline-flex：渲染后的容器是一个内联元素

具体实现

这个值决定了 flex 容器渲染成字符串后是否要在最后加一个换行符。

• flex：最终渲染成的字符串最后加一行像素空格行
• inline-flex：直接返回最终渲染成的字符串

direction

表示主轴的方向，即容器内的项目的排列方向。支持设置为下面四种值:

• row（默认值）：主轴为水平方向，起点在左端。
• row-reverse：主轴为水平方向，起点在右端。
• column：主轴为垂直方向，起点在上沿。
• column-reverse：主轴为垂直方向，起点在下沿。

具体实现

这个值决定了在所有 items block 的拼接方式。

• row：使用 etml-block-concat 水平方向拼接所有 items
• row-reverse：items 倒序之后，再使用 etml-block-concat 拼接
• column：使用 etml-block-stack 垂直方向拼接所有 items
• column-reverse：items 倒序之后，再使用 etml-block-stack 拼接

wrap

表示如果一条轴线排不下，如何换行。支持设置为下面三种值:

• nowrap：不换行，所有 items 排列在一行
• wrap：换行，换行到下一行
• wrap-reverse：换行，换行到上一行

在实现上，需要综合考虑该值与后续要介绍的 items-flex(拉伸因子，收缩因子和基础宽度) 来计算每个 item 的最终宽度。如果计算后的所有 items 最终总宽度小于等于容器宽度，wrap 值没有影响。

如果计算后的所有 items 最终总宽度大于容器宽度，wrap 值会有如下影响:

不同 wrap 值在溢出时如何处理

1. nowrap：溢出容器宽度但仍不换行，需要根据继承自 etml-block 的 overflow 属性处理。
2. wrap 和 wrap-reverse：溢出容器部分的 items 按照属性要求进行换行；换行之后，原本行的 items 需要按照 items-flex 重新计算每个 item 的宽度（比如需要拉伸）。

容器模型未设置 flow 字段的考虑

flow 是 direction、wrap 的复合属性，应该由上层的模型定义。

content-justify

定义了 items 在主轴上的对齐方式。支持设置为如下的值:

提醒

下面提到的 container-width 指的是 flex 容器容纳内容的宽度，不包含 padding, border 和 margin 部分。items-width 指的是 flex 容器中一行的 items 的总宽度，每个 item 的宽度是包含内容、padding、border 和 margin 的总宽度。items-num 指的是一行 items 的数量。

• flex-start 起点对齐
  items 从行(列)首开始排列。第一个 item 的主轴起始位置紧贴行(列)首边缘，后续 item 与前一个 item 紧贴排列。

  具体实现

  items 结尾用 (- container-width items-width) 像素空格填充。

• flex-end 终点对齐
  items 向行(列)尾方向排列。最后一个 item 的主轴结尾位置距紧贴行(列)尾边缘，其他 item 与后一个 item 紧贴排列。

  具体实现

  items 开头用 (- container-width items-width) 像素空格填充。

• center 居中对齐
  items 沿行中轴线排列。所有 items 彼此紧贴且整体居中，行(列)首边缘与第一个项目之间、行(列)尾边缘与最后一个项目之间留有等距空间（若剩余空间为负值，则项目会向两个方向等距溢出）。

  具体实现

  items 两侧用 (/ (- container-width items-width) 2) 像素空格填充。

• space-between 两端对齐
  items 均匀分布在行内。若剩余空间为负或仅存在单个 item 时，该值效果等同于 flex-start。其他情况下，首项的主轴主轴起始位置紧贴行(列)首边缘，末项的主轴结尾位置紧贴行(列)尾边缘，其余相邻项目间距保持相等。

  具体实现

  在 items 之间用 (/ (- container-width items-width) (1- items-num)) 像素空格填充

• space-around 环绕对齐
  items 均匀分布，并在两端保留 item 间距的一半尺寸空间。若剩余空间为负或仅存在单个项目时，该值效果等同于 center。其他情况下，相邻项目间距相等，首项与容器边缘/末项与容器边缘的间距为相邻项目间距的一半。

  具体实现

  开头和结尾用 (/ (container-width - items-width) (* 2 items-num)) 像素空格填充，items 之间用 (/ (container-width - items-width) items-num) 像素空格填充。

• space-evenly 均匀对齐
  flex 项都沿着主轴均匀分布在指定的对齐容器中。相邻 flex 项之间的间距，主轴起始位置到第一个 flex 项的间距，主轴结束位置到最后一个 flex 项的间距，都完全一样。

  具体实现

  开头和结尾 以及 items 之间都用 (/ (container-width - items-width) (1+ items-num)) 空格像素填充。

content-align

多根轴线在交叉方向的对齐方式。

• flex-start
• flex-end
• center
• space-between
• space-around
• stretch

row-gap

多行之间的 gap 距离。

column-gap

多列之间的 gap 距离

items

子项列表

items-align

控制 items 在交叉轴上的位置(交叉轴指与主轴垂直的那个轴)

参考

• 🔖 CSS_flexible_box_layout