УДК 004.05

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CSS FLEXBOX И GRID ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГИБКИХ МАКЕТОВ АДАПТИВНЫХ ВЕБ-САЙТОВ

 

Рябко М.А., Васяева Т.А.

ФГБОУ ВО «Донецкий национальный технический университет», Донецк, ДНР, Российская Федерация

Кафедра автоматизированных систем управления

E-mail: maxryabko2706@yandex.ru

 

 

Аннотация:

Рябко М.А., Васяева Т.А. Использование CSS Flexbox и Grid для создания гибких макетов адаптивных веб-сайтов. В статье рассматривается использование CSS Flexbox и Grid для создания гибких макетов адаптивных веб-сайтов. Описаны их преимущества и недостатки, выполнен сравнительный анализ, отмечены ситуации, когда одна технология предпочтительнее другой. В статье представлены примеры реализации сайтов с использованием Flexbox и Grid, что позволяет наглядно продемонстрировать их возможности и особенности.

Ключевые слова: адаптивность, CSS Grid, CSS Flexbox, веб-дизайн, гибкие макеты, адаптивные технологии.

Annotation:

Riabko M.A., Vasiaeva T.A. Using CSS Flexbox and Grid for creating flexible layouts of responsive websites. This article discusses the use of CSS Flexbox and Grid to create flexible responsive website layouts. Their advantages and disadvantages are described, a comparative analysis is performed, situations where one technology is preferable to another are noted. The article presents examples of website implementation using Flexbox and Grid, which allows you to clearly demonstrate their capabilities and features.

Key words: responsiveness, CSS Grid, CSS Flexbox, Web Design, Flexible Layouts, Responsive Technologies.

 

Введение

Развитие технологий и увеличение разнообразия устройств для доступа в интернет, создает значительные вызовы для веб-разработчиков, которые должны обеспечить оптимальное отображение своих веб-сайтов на различных устройствах и экранах. От мобильных телефонов и планшетов до настольных компьютеров и смарт-телевизоров – пользователи ожидают, что веб-сайты будут выглядеть привлекательно и функционировать безупречно, независимо от размеров экрана. Для удовлетворения этих ожиданий разработчики веб-сайтов все чаще обращаются к мощным инструментам, таким как CSS Flexbox и Grid. Эти технологии предоставляют гибкие и эффективные способы создания адаптивных макетов, способных подстраиваться под любые условия отображения.

CSS Flexbox и Grid являются двумя основными инструментами для построения гибких и адаптивных веб-сайтов. Flexbox, или гибкий контейнер, идеально подходит для одноосного расположения элементов, предоставляя возможности для выравнивания, распределения пространства и изменения порядка элементов. Grid, или сетка, предлагает более мощный и сложный подход к созданию макетов, обеспечивая двумерное выравнивание и управление элементами в сетке.

Цель исследования

Цель данного исследования состоит в том, чтобы провести детальный анализ и сравнение двух современных CSS-технологий – Flexbox и Grid – для создания адаптивных и гибких макетов веб-сайтов. Исследование направлено на определение преимуществ и недостатков каждой технологии, выявление их особенностей и возможностей, а также на оценку их применимости в различных сценариях разработки веб-сайтов.

CSS Flexbox: преимущества и недостатки

Данная технология является одной из самых популярных технологий при разработке веб-сайтов, которая имеет свои преимущества и недостатки, которые могут повлиять на выбор программиста при начале разработки своего проекта. Рассмотрим внимательнее преимущества и недостатки данной технологии.

Преимущества Flexbox:

1.               Простота в освоении и использовании. Flexbox предоставляет интуитивно понятный способ управления расположением элементов в контейнере [1]. Синтаксис и концепции Flexbox легко понять и применить даже для новичков в веб-разработке.

2.               Гибкость в управлении элементами. Flexbox позволяет легко изменять порядок, размеры и выравнивание элементов в контейнере. Это особенно полезно для адаптивных дизайнов, где требуется динамически менять расположение элементов в зависимости от размера экрана. Flexbox автоматически перераспределяет пространство между элементами, обеспечивая их оптимальное выравнивание и пропорциональность.

3.               Упрощенное управление выравниванием. Flexbox обеспечивает простые средства для вертикального и горизонтального выравнивания элементов, что делает его идеальным инструментом для создания центрированных и равномерно распределенных макетов.

4.               Поддержка адаптивного дизайна. Flexbox отлично подходит для построения адаптивных макетов, так как он позволяет легко изменять расположение и размер элементов в зависимости от размеров экрана. Свойство flex-wrap [2] позволяет элементам автоматически переноситься на следующую строку или столбец, если они не помещаются в текущем контейнере.

Рассмотрим детальнее недостатки Flexbox.

1.               Ограничения для сложных двумерных макетов. Flexbox предназначен для одномерного расположения элементов – вдоль строки или столбца. Это означает, что он не так эффективен для создания сложных двумерных макетов, где требуется управление элементами как по горизонтали, так и по вертикали одновременно. В таких случаях CSS Grid предлагает более мощное и удобное решение.

2.               Проблемы с поддержкой браузерами. Хотя поддержка Flexbox значительно улучшилась в последние годы, все еще существуют некоторые особенности и баги в разных браузерах, которые могут осложнять разработку. Например, различия в интерпретации свойств Flexbox могут приводить к непредсказуемым результатам на различных платформах и браузерах, что требует дополнительных усилий для тестирования и устранения проблем.

3.               Ограниченные возможности контроля над областями макета. Flexbox не предоставляет таких же мощных средств для управления областями макета, как Grid. В Flexbox элементы располагаются в порядке их появления в HTML, и управление большими сетками элементов может стать сложным и запутанным. В Grid же можно легко определить области и управлять их расположением, что упрощает создание сложных макетов.

4.               Производительность. В некоторых случаях использование Flexbox может быть менее производительным, особенно при работе с большим количеством элементов и сложными выравниваниями. Это связано с тем, что Flexbox динамически перераспределяет пространство и пересчитывает размеры элементов, что может увеличить нагрузку на браузер и снизить производительность.

CSS Grid: преимущества и недостатки

Как и CSS Flexbox, CSS Grid является популярной технологией при разработке веб-сайтов, которая пользуется большим интересом среди разработчиков при выборе средства для разработки каких-либо веб-ориентированных систем. Рассмотрим детальнее преимущества и недостатки данной технологии.

Преимущества CSS Grid.

1.               Двумерное выравнивание. CSS Grid предоставляет мощные возможности для управления макетами по двум осям: горизонтальной и вертикальной. Это делает Grid идеальным выбором для создания сложных сеток и макетов, которые требуют точного контроля над расположением элементов [3].

2.               Создание сложных макетов. Grid упрощает создание сложных макетов страниц, которые включают множество различных секций, таких как заголовки, боковые панели, основное содержимое и футеры. Это облегчает процесс построения макетов и делает их более предсказуемыми и управляемыми.

3.               Оптимизация для адаптивных дизайнов. Grid предлагает гибкость при создании адаптивных дизайнов, позволяя легко изменять размеры и расположение элементов в зависимости от размеров экрана. Использование media queries в сочетании с Grid позволяет разработчикам создавать макеты, которые автоматически подстраиваются под различные устройства и размеры экранов.

4.               Поддержка сложных шаблонов и сеток. CSS Grid позволяет создавать сложные шаблоны и сетки с минимальными усилиями. Свойства, такие как repeat(), minmax(), и auto-fit / auto-fill, предоставляют мощные инструменты для создания динамических и гибких макетов. Это позволяет разработчикам быстро и эффективно создавать сложные структуры без необходимости использования дополнительных оберток или вспомогательных классов.

5.               Управление областями:

Grid позволяет легко задавать и управлять областями макета, что повышает читаемость и поддержку кода. Использование именованных областей (через grid-template-areas) делает код более понятным и структурированным, что упрощает разработку и поддержку крупных проектов.

Недостатки CSS Grid.

1.               Сложность в освоении. CSS Grid предоставляет множество возможностей и опций, что делает его более сложным для изучения по сравнению с Flexbox. Разработчикам, особенно новичкам, может потребоваться больше времени для освоения всех возможностей и нюансов Grid. Понимание таких концепций, как именованные линии и области, может потребовать дополнительного времени и усилий.

2.               Производительность. В некоторых случаях использование CSS Grid может быть более ресурсоемким по сравнению с Flexbox, особенно при работе с большими сетками и сложными макетами. Создание и управление множеством строк и столбцов может увеличить нагрузку на браузер и замедлить рендеринг страницы, что особенно заметно на устройствах с ограниченными ресурсами.

3.               Поддержка браузерами. Хотя поддержка CSS Grid в современных браузерах достаточно хорошая, старые версии браузеров могут не поддерживать все возможности Grid. Это требует от разработчиков дополнительных усилий для обеспечения кроссбраузерной совместимости и создания резервных решений для устаревших браузеров.

4.               Ограниченная гибкость для одномерных макетов. CSS Grid оптимизирован для двумерных макетов, что делает его избыточным для простых одномерных выравниваний. В случаях, когда требуется управление только по одной оси (например, горизонтальное или вертикальное выравнивание), Flexbox может быть более простым и эффективным решением.

5.               Управление небольшими макетами. Для простых макетов с небольшим количеством элементов использование CSS Grid может оказаться чрезмерно сложным. Flexbox в таких случаях предоставляет более простые и интуитивные инструменты для управления элементами, что сокращает время разработки и упрощает поддержку кода [4].

 

Сравнение технологий

Для сравнения технологий CSS Flexbox и CSS Grid были выбраны ключевые характеристики для работы с ними, а именно гибкость, управление контентом, производительность, разработка и обслуживание. Сравнение можно увидеть в таблице 1 и таблице 2.

 

Таблица 1 – Сравнение по гибкости и управлению контентом

	CSS Flexbox	CSS Grid
Гибкость	Предоставляет высокую степень гибкости при создании одномерных макетов. Позволяет легко изменять направление, порядок и размеры элементов вдоль одной оси, что упрощает создание адаптивных дизайнов. Использование свойств, таких как flex-direction, flex-wrap, justify-content, и align-items, позволяет разработчикам быстро и эффективно управлять выравниванием и распределением элементов в контейнере.	Предлагает ещё большую гибкость за счет управления макетами по двум осям. Свойства, такие как grid-template-columns, grid-template-rows, и grid-template-areas, позволяют создавать сложные сетки с точным контролем над расположением элементов. Это делает Grid идеальным для макетов, где необходимо более детальное управление элементами и создание адаптивных структур, которые могут легко адаптироваться к различным размерам экранов.
Управление контентом	Отлично подходит для управления контентом в простых и средне сложных макетах. Он позволяет легко изменять порядок отображения элементов с помощью свойства order и управлять размерами элементов с помощью flex-grow, flex-shrink, и flex-basis. Это делает Flexbox удобным для создания адаптивных навигационных меню, панелей инструментов и простых сеток, где требуется динамическое расположение контента.	Обеспечивает более мощные возможности для управления контентом благодаря двумерной структуре. Свойства grid-area, grid-row, и grid-column позволяют точно задавать местоположение и размер каждого элемента в сетке. Это упрощает создание сложных макетов, таких как страницы с несколькими колонками и строками, а также интеграцию медиа-контента и других элементов, требующих строгого позиционирования.

Таблица 2 – Сравнение по производительности, разработке и обслуживанию

	CSS Flexbox	CSS Grid
Производительность	Обычно менее ресурсоемкий по сравнению с Grid, особенно при работе с простыми макетами. Он оптимизирован для быстрого рендеринга одномерных макетов и может эффективно справляться с адаптацией контента под различные размеры экранов. Однако для очень сложных макетов с большим количеством вложенных элементов производительность может снизиться.	Grid может быть более ресурсоемким, особенно при работе с большими и сложными сетками. Несмотря на это, Grid предоставляет более мощные инструменты для создания сложных адаптивных макетов. Современные браузеры оптимизированы для работы с Grid, но на устройствах с ограниченными ресурсами и в старых браузерах могут возникать проблемы с производительностью.
Разработка и обслуживание	Flexbox прост в освоении и использовании, что делает его отличным выбором для разработчиков, особенно для новичков. Он предоставляет интуитивно понятные свойства и методы для создания адаптивных макетов. Поддержка Flexbox во всех современных браузерах также облегчает его использование и обслуживание.	Grid более сложен в освоении из-за множества доступных опций и возможностей. Однако, после первоначального обучения, Grid предоставляет более мощные и гибкие инструменты для создания сложных макетов. Поддержка CSS Grid в современных браузерах также хороша, хотя могут возникнуть проблемы с кроссбраузерной совместимостью в старых версиях.

Исследование методов и моделей

Для более наглядного сравнения, рассмотрим несколько вариантов использования данных технологий в одинаковых условиях на одинаковом задании. Используем методы для создания простой горизонтальной навигации:

1. CSS Grid

Код представлен на рисунке ниже:

Рисунок 1 - Горизонтальная навигация на CSS Grid

2. CSS Flexbox

Код представлен на рисунке ниже:

Рисунок 2 – Горизонтальная навигация на CSS Flexbox

В этом примере Flexbox обеспечивает более простое решение для горизонтальной навигации, в то время как Grid может быть избыточен.

Рассмотрим еще один вариант использования данных технологий на примере сложного макета страницы.

1. CSS Grid

Код представлен на рисунке ниже:

Рисунок 3 – Сложный макет страницы на CSS Grid

2. CSS Flexbox

Код представлен на рисунке ниже:

Рисунок 4 – Сложный макет страницы на CSS Flexbox

Grid в данном случае позволяет более четко определить области макета, что упрощает управление и поддержку кода [5].

Также, были разработаны и протестированы два макета веб-сайтов, при разработке которых были по отдельности использованы CSS Grid и CSS Flexbox.

Внешний вид страницы с использованием технологий Flexbox, протестированной на устройствах с различным разрешением представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 – Внешний вид адаптивной веб-страницы с использованием технологий Flexbox

В сайте с Flexbox контейнер .container использует display: flex для размещения элементов в строку, при этом .sidebar и .content распределяются в пространстве согласно свойствам Flexbox. Этот подход упрощает выравнивание и изменение порядка элементов в одном направлении (горизонтально или вертикально), что делает его идеальным для простых макетов с одной осью выравнивания [6].

Рассмотрим внешний вид адаптивной веб-страницы с использованием технологий Grid, протестированной на устройствах с разным разрешение экрана, который представлен на рисунке 6.

 

Рисунок 6 - Внешний вид веб-страницы с использованием технологий Grid

В сайте с Grid контейнер .container использует display: grid с определением строк и столбцов, что позволяет легко управлять расположением элементов по двум осям. Grid обеспечивает более мощное и гибкое управление сложными макетами, позволяя создавать точные структуры с явными областями для различных частей страницы.

Проанализировав полученные результаты, можно сказать, что обе технологии, несомненно, подходят для разработки адаптивных макетов веб-сайтов. Несмотря на неточности, которые возникают при переносе некоторых элементов интерфейса, каждая из технологии выполняет свою базовую задачу, а именно – просмотр контента веб-страницы на устройствах с разнообразным разрешением экрана. Данные веб-страницы были протестированы на виртуальных эмуляторах устройств, что позволило узнать внешний вид макетов на различных смартфонах, планшетах, ноутбуках и прочей технике, с помощью которой пользователь может получить доступ к интернету и веб-сайту. Эти примеры демонстрируют, как каждая технология подходит для создания адаптивных макетов с разными уровнями сложности и точности.

Рекомендации по использованию CSS Flexbox и Grid

Проведя сравнительный анализ, можно сделать вывод, что CSS Flexbox лучше использовать для одномерных макетов, где элементы располагаются в одну строку или один столбец. Это особенно полезно для навигационных панелей, кнопок, карточек продуктов и простых списков. Flexbox отлично подходит для создания простых адаптивных дизайнов, где требуется изменение порядка и размера элементов в зависимости от размера экрана, например, адаптивные навигационные меню и выравнивание элементов в небольших компонентах интерфейса. Flexbox упрощает выравнивание и распределение элементов вдоль одной оси, предлагая интуитивно понятные свойства, такие как justify-content и align-items. Эта технология проще в освоении и использовании по сравнению с Grid, что делает её предпочтительным выбором для проектов с ограниченными сроками или для разработчиков, только начинающих изучение адаптивных макетов. Кроме того, Flexbox может быть менее ресурсоёмким, что положительно сказывается на производительности.

CSS Grid лучше использовать для сложных макетов, где элементы нужно расположить по двум осям (горизонтальной и вертикальной). Это особенно полезно для создания страниц с несколькими колонками и строками, таких как сетки изображений, таблицы данных и комплексные панели управления. Grid идеально подходит для макетов, требующих точного контроля над расположением элементов. Свойства Grid, такие как grid-template-areas и grid-template-columns, позволяют создавать детализированные и структурированные дизайны с заданными областями для различных частей страницы. Grid предоставляет мощные инструменты для определения областей контента, что делает его отличным выбором для макетов страниц, состоящих из заголовков, боковых панелей, основного контента и нижних колонтитулов. Grid позволяет создавать сложные адаптивные сетки, которые могут легко адаптироваться к различным размерам экранов, управляя размерами строк и столбцов, а также изменяя расположение элементов в зависимости от размера экрана с помощью медиазапросов.

В реальных проектах часто бывает полезно комбинировать Flexbox и Grid. Используйте Grid для создания основной структуры страницы, включая размещение крупных областей контента, и применяйте Flexbox для выравнивания и распределения элементов внутри этих областей. Комбинированное использование Flexbox и Grid позволяет воспользоваться преимуществами обеих технологий. Например, можно создать основной макет страницы с помощью Grid, а для отдельных компонентов, таких как навигационные меню и карточки продуктов, использовать Flexbox. Разделение задач между Flexbox и Grid может улучшить производительность и упростить процесс разработки и обслуживания, так как использование правильного инструмента для каждой конкретной задачи позволяет более эффективно управлять контентом и создавать адаптивные дизайны, которые легко поддерживать и модифицировать.

Овладение обоими инструментами и понимание их сильных и слабых сторон позволяет разработчикам создавать оптимальные, адаптивные и удобные в использовании веб-сайты, соответствующие современным требованиям веб-дизайна.

Заключение

В заключении можно сказать, что CSS Flexbox и Grid представляют собой два удобных инструмента для создания адаптивных и гибких макетов веб-сайтов, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества. Flexbox отличается простотой в освоении и гибкостью, что делает его идеальным для одномерных макетов и простых адаптивных дизайнов. Grid, напротив, предоставляет более мощные возможности для управления двумерными макетами, что позволяет создавать сложные и структурированные дизайны с точным контролем над размещением элементов. Это делает Grid незаменимым инструментом для построения крупных и детализированных макетов страниц, таких как сложные сетки изображений, табличные данные, а также макеты с несколькими колонками и рядами. Grid предоставляет гораздо больше возможностей для настройки и управления, что позволяет создавать сложные, адаптивные и эстетически привлекательные макеты. В реальных проектах часто используется комбинация обеих технологий, что позволяет максимально эффективно решать различные задачи. Такое комбинированное использование позволяет разработчикам воспользоваться преимуществами каждой технологии, создавая оптимальные и удобные в использовании веб-сайты.

 

Литература

1.              Эрик А. Майер. Макет сетки в CSS.  —  2016 г.

2.              Frain B. Responsive web design with HTML5 and CSS3. – Packt Publishing Ltd, 2015.

3.              Grant K. CSS in Depth. – Simon and Schuster, 2018.

4.              Gustafson A. Adaptive web design. – Peachpit Press, 2015.

5.              Niess G. et al. CSS Grid Layouts. – 2019.

6.              Weyl E. Flexbox in CSS. – " O'Reilly Media, Inc.", 2017.