CSS中的行盒（line-boxes）和行内盒子（line-box）

CSS

盒模型
line-boxes(行盒/行框)
line-box （行内盒子）
- 匿名内联元素
- 非替换元素
- 替换元素
- - inline-block 元素的各条线的位置
- line-height
line-boxes（行盒）
结语

盒模型

说到盒模型我们都知道，盒模型有两种，一个content-box和一个border-box 。
关于盒模型。
盒模型
包含块详情

典型盒子的各个区域和边缘

盒模型内部也就是content-box部分有三种情况：

content-box内部是也是盒子，像俄罗斯套娃一样；
content-box内部包含着一行一行的line-boxes（行盒）；
content-box 内部两种盒子都存在，但是内部最终还是line-boxes；

每个 HTML 元素实际上是一堆line-boxes。

line-boxes(行盒/行框)

在行内格式化上下文中，line-box（行内盒子）从包含块的顶部开始一个接一个地水平排列。这些行内盒子之间遵循水平边距、边框和填充。这些行内盒子可以以不同的方式垂直对齐：它们的底部或顶部可以对齐，或者它们内部文本的基线可以对齐。形成一个矩形区域称为行框（line-boxes）。

line-box （行内盒子）

一个line-box内部有三种，

直接是文本内容的，这种被称为匿名内联元素；
非替换元素（例如 span），
替换元素（例如img）

匿名内联元素

任何直接包含在块容器元素内（而不是内联元素内）的文本都必须被视为匿名内联元素。

<p>Some <em>emphasized</em> text</p>

上面的代码中 some 和text 由就属于匿名内联元素。

蓝色部分便是一个line-box，也可说三个line-box并列在一块，每个字符一个，三个line-box的都是一样的，所以合在一起说也是一样的。

行距、上高、下深这些名词则是继承而来的，有的甚至是铅字印刷时代的名词。想要详细了解的可以看下。你未必知道的CSS故事：揭开leading的面纱

这些值以及比例是在设计字体时确定的，下面以“Arial”中的“ArialMT”字体为例，说说这些比例。使用fontforge软件打开“Arial”的字体文件我们可以获取一些信息。

根据上面的信息我们可以画出下图

数据以“Arial”为例，非实际比例。

2048标准高度（em-square）。不同字体的标准高度不同，比如256、1000、1024、2048等等都可以；
上高为1638，下深为410，这一对可以称为默认的上高和下深，有了上高和下深自然就确定了baseline的位置；
win上高（1854）和win下深（434）这一对则是windows系统下的上高和下深；HHead上高和HHead下深则是MacOS的，（我没有mac所以也没有测试）有的字体这两对上高和下深可能是不一致的；会出现同样的字体在不同的系统上，显示的位置不同。
leading（行距/线距），leading的值是一分为二的放在内容区域（content-area）上下两个地方。
有了windows系统下的上高和下深以及行距自然就知道了window下的总高度了2355
capital Height 大写字母的高度，所有大写字母高度都是一样的1467；
x-height 小写字母x的高度 1062；
字形上高1491和字形下深431则指的是，这套字体中所有的字形达到的最高点和最低点，可以看到有的字形是会突破标准的下深的，不同字体设计不同，有的可能会突破上高，但是一般不会突破系统的上高和下深；因为突破了系统的上高和下深，显示的时候可能会出现重叠的情况；

上述的这些数据均是字体设计的时候就确定的，有了这些比例数据，接下来我们了一计算一些计算真实的line-box高度了。

已知

.main{font-family: Arial;font-size:100px;
}

font-size对应的就是标准高度2048，同时它也是1em的值，也是标准行高;
windows下的上高、下深和行距加起来（2355）对应的就是window下的line-height;
那么：
window下的行高就是 100 / 2048 * 2355 = 114.990234375 ≈ 115，此时115就是window下的line-height的值，也就是默认的那个normal；并不是网上传的font-size的1.2或者1.3 什么的，而是字体设计时定下的比例；只不过大多数字体的比例都在1.2 到1.3 这个范围附近，推荐的比例也在这范围附近；当然我们可以重新设置这个比例，比如设置line-height:2; 那么line-height就等于200px = 100 * 2；
大写字母的高度为 100 / 2048 * 1467= 71.630859375 ≈ 72；
x的高度就是 100 / 2048 * 1106 = 51.85546875 ≈ 52，这也是1ex的值，（ex可以用来做居中对齐，真居中对齐！！！(*￣︶￣)）；
线距 100 / 2048 * 67 = 3.271484375 ≈ 3，一半100 / 2048 * 33.5 = 1.6357421875 ≈ 2；

我们知道大多数屏幕上的每个像素都是一个小灯泡，要么亮者要么不亮，所以像素最终会是个整数，具体如何计算的由浏览器决定，不同浏览器可能不同。
以font-size为100px的“Arial”为例，总leading为3，在chrome 中可以看到，1px被分到了上半部分，2px分配到了下半部分；有兴趣的话可以试验下。

非替换元素

非替换元素以span为例，span 标签是通用行内容器，并没有任何特殊语义；

非替换元素的外边距，边框和内边距不会算入行框的计算，但是它们仍然渲染在行内盒周围。这意味着如果用’line-height’指定的高度小于包含的盒（contained boxes）的内容高度，背景与内边距和外边距的颜色可能会“渗入”进相邻的行框。

例如：

它的各条线的位置和匿名内联框相同，计算方式也是相同的，span就是个命名的行内盒子。

替换元素

baseline:子元素盒子的baseline与父盒子的baseline对齐。
text-top 子元素盒子的顶部和行盒子里内容区域的顶部（text-top）对齐。
center子元素盒子垂直中点（替换元素）与行盒子的baseline+字母 x 高度的一半对齐
top 将子元素盒子的顶部和其所在的line box顶部对齐
bottom和top类似，只不过是底端对齐

行内盒子的vertical-align等于text-top或者text-bottom的时候依赖的是其父元素也就是行盒（line-boxes）的text-top和text-bottom位置，行盒的text-top和text-bottom线的位置则是由其父元素的font-size、font-family等属性决定的。而对于所有的行内盒子（line-box）来说，在定位的时候其实都不需要知道他们的text-top和text-bottom这两个线的位置，因为行内盒子就是最小的元素，它没有子元素了，也就没有元素需要这两条线来确定位置了，或者说行内盒子没有这两条线都可以。

行内盒子最应该关心的线应该是 top、bottom、baseline和middle这四条线

img和textare元素的baseline是这个盒子的下外边bottom margin 的边线，
input和select 标签的baseline是其内部的文字的baseline，其余线的位置和img相同。

PS:
当其它元素的display被设置为inline-* 的时候，top和text-top，bottom和text-bottom的位置也会如此。元素的top和bottom这两条线并不是固定的，始终在元素的最高和最低点，line-height 和height都会影响其位置。

inline-block 元素的各条线的位置

Inline-block 元素的外边缘（top和bottom）是其margin-box的顶部和底部边缘。

Inline-block 元素的基线取决于该元素是否具有流入内容：

在流入内容的情况下，行内块元素的基线是正常流中最后一个行框的基线。对于最后一个元素，它的基线是根据它自己的规则找到的。
如果有流入内容但overflow属性为visible以外的其他值，则基线是外边距框的底部边缘。
在没有流入内容的情况下（即替换元素例如img、canvas等等），基线边就是替换内容的底部边缘。

baseline 的位置
在有子元素并且有内容的情况下，父元素（行盒）基线所在的位置是取在子元素还在默认位置时（可以理解为父元素中只有一个子元素时）他们的基线与父元素顶部距离最大的那个元素的基线位置（一般是最高的那个），其他同行元素相对于父元素的基线对齐。

line-height

关于line-height 有两种说法，一种是line-height指的是两行文字的baseline之间的距离，另一种说法是一行文字的顶部到底部的距离，两者说法不同但是包含的高度是相同的都等于行距（leading）+ 上高（ascent）+下深（descent），就CSS而言，或者说就本文而言采用第一种方法更容易理解和计算，就先采用第一种了。但是line-height 并不能理解为两条线之间的距离，个人感觉更应该理解为 line-height = 行距（leading）+ 上高（ascent）+下深（descent），不同的字体和字体大小都会计算出来不同的line-height。

如果以baseline为标准给line-height下个更准确的定义的话就是，在font-size font-family相同的情况下相邻两个行盒（line-boxes）内的两个vertical-align相同的行内盒子（line-box）的baseline 距离；

两个相邻的行盒子font-size或者font-family不同导致各自自的line-height不同的时候，它们的各自内部的两个vertical-align相同的行内盒子（line-box）的baseline之间的距离是，各自的line-height除以2然后加起来，如果从这个角度看那么line-height应该是行内盒子（line-box）的top到bottom之间的距离更合理些。

我想这也是当给inline元素设置margin top/bottom以及padding top/bottom 要么无效要么不影响其垂直布局位置的原因。因为最开始css就是这么设计的，毕竟最开始只有inline和block这两种盒子，line-height就是baseline之间的距离，只是后来出现了inline-block 之类的奇怪的盒子导致前面的理论无法解释后面的盒子的行为。

不管怎么说line-height = 行距（leading）+ 上高（ascent）+下深（descent）这个应该是确定的。

line-boxes（行盒）

了解完line-box（行内盒子），有了line-box（行内盒子）的高度，再说回line-boxes（行盒），计算line-boxes的高度。line-box都确定的情况下，line-boxes的高度主要受到各个line-box的vertical-aligin 属性影响。

举个栗子：

以仿宋字体为例:

 <div class="main"><span>Ax</span><span class="baseline">A</span><span class="top">B</span><span class="text-top">C</span><span class="middle">D</span><span class="text-bottom">E</span><span class="bottom">F</span></div>

.main {font-family: FangSong;font-size: 200px;background-color: rgb(255, 0, 255);span {border: 1px solid #ffff;margin-right: 3px;background-color: rgb(0, 255, 0);}.text-top {vertical-align: text-top;}.text-bottom {vertical-align: text-bottom;}.middle {vertical-align: middle;}.top {vertical-align: top;}.bottom {vertical-align: bottom;}
}

为什么显示成这样，我们分析一下它的组成，标出各个子元素以及父元素的各条线的位置就知道了

父元素的 font-family 和font-size已知的情况下行框的text-top、x-height half、 baseline、text-bottom；这四条线的位置就确定了（或者说确定了它们几个的相对位置）,同时也确定了top线的最低位置和bottom线的最高位置。
而top和bottom线的具体位置则由其子元素的位置确定之后再确定，所有子元素（除了vertical-align为top和bottom的子元素）中所处位置最高的子元素和所处位置最低的子元素分别确定top和bottom，如果所处最高元素的top比依据父元素计算出来的top线的位置低，则以父元素计算的位置为准，bottom同理；top和bottom这两条确定之后，也就可以确定vertical-align为top和bottom的子元素应该放在哪里了。

top和bottom被称作是相对于行的值，所以要在其行框确定之后才能确定它们的位置，而text-top text-bottom baseline 等等被称为相对于父元素的值，只要父元素确定了，它们便确定了。（个人推测，详见vertical-align）它俩有点特殊，具体如下

子元素属性为 vertical-align：top 如果该子元素的总高度超过了其它元素计算出来的line-boxes 高度，此时其它线位置均不变，bottom线的位置下移；
子元素属性为 vertical-align：bottom ,如果该子元素的高度超过了其他子元素计算出来的line-boxes的高度，此时top线位置不变，其它线均下移；
两者都超过的时候，其它线的位置以高的那个为准，相等时以vertical-align:top的为准；

换个角度来说，line-boxes的top和bottom线始终是line-boxes的顶和底；而vertical-align:top/bottom就是始终保持子元素的top/bottom 和line-boxes的对应线重合；

各个子元素的位置确定之后，line-boxes的top和bottom就可以确定了，然后这个line-boxes高度也就确定了。

vertical-align 还有几个值比如sub、super，sub使元素的基线与父元素的下标基线对齐。super使元素的基线与父元素的上标基线对齐。至于上标基线和下标基线在哪里css并没有规定，由浏览器各自的实现确定的；
vertical-align 可以使用具体值将baseline相对于原有位置上下移动，从这个角度看上面的那些属性值也可以理解为，一个特殊的数字的别名；
vertical-align 指定为百分比，使元素的基线对齐到父元素的基线之上的给定百分比，该百分比是line-height属性的百分比。可以是负数。

结语

行盒（line-boxes）就像一个集装箱，把形态各异的行内盒子（line-box）包装起来，形成一个标准块（像一块砖头，怪不得叫搬砖的），一行一行的标准块叠起来，组成盒模型的content部分，从整体上来看所有的html标签最终都是由一个一个的line-box组成的。

参考：

Deep dive CSS: font metrics, line-height and vertical-align
深入理解 CSS：字体度量、line-height 和 vertical-align
line-height
vertical-align
你未必知道的CSS故事：揭开leading的面纱
css行高line-height的一些深入理解及应用
行高的计算与继承
Vertical-Align: All You Need To Know (CSS)
[翻译]关于Vertical-Align你需要知道的事情
css vertical-align你真的很了解嘛
https://drafts.csswg.org/css-display-3/#non-replaced
http://www.ayqy.net/doc/css2-1/visudet.html