Cascading Style Sheets

Cascading Style Sheets (e Aussprache []; für ‚gestufte Gestaltungsbögen‘; kurz: CSS) ist eine Stylesheet-Sprache für elektronische Dokumente und zusammen mit HTML und JavaScript eine der Kernsprachen des World Wide Webs. Sie ist ein sogenannter  und wird vom World Wide Web Consortium (W3C) beständig weiterentwickelt. Mit CSS werden Gestaltungsanweisungen erstellt, die vor allem zusammen mit den Auszeichnungssprachen HTML und XML (zum Beispiel bei SVG) eingesetzt werden.

Grundlagen 
CSS wurde entworfen, um Darstellungsvorgaben weitgehend von den Inhalten zu trennen. Wenn diese Trennung konsequent vollzogen wird, werden nur noch die inhaltliche Gliederung eines Dokumentes und die Bedeutung seiner Teile in HTML oder XML beschrieben, während mit CSS gesondert davon, vorzugsweise in separaten CSS-Dateien, die Darstellung der Inhalte festgelegt wird (z. B. Layout, Farben und Typografie). Gab es anfangs nur einfache Darstellungsanweisungen, so wurden im Verlauf komplexere Module hinzugefügt, mit denen z. B. Animationen und für verschiedene Ausgabemedien verschiedene Darstellungen definiert werden können.

Elemente eines Dokumentes können aufgrund verschiedener Eigenschaften identifiziert werden. Dazu zählen neben dem Elementnamen (z. B. a für alle Hyperlinks), ihrer ID und ihrer Position innerhalb des Dokumentes (z. B. alle Bildelemente innerhalb von Linkelementen) auch Details wie Attribute (z. B. alle Linkelemente, deren href-Attribut mit www.example.com beginnen) oder die Position in einer Menge von Elementen (z. B. jedes ungerade Element einer Liste). Mit CSS-Anweisungen können für jede solcher Elementgruppen Vorgaben für die Darstellung festgelegt werden. Diese Festlegungen können zentral erfolgen, auch in separaten Dateien, sodass sie leichter für andere Dokumente wiederverwendet werden können. Außerdem enthält CSS ein Vererbungsmodell für Auszeichnungsattribute, das die Anzahl erforderlicher Definitionen vermindert.

Mit CSS können für verschiedene Ausgabemedien (Bildschirm, Papier, Projektion, Sprache) unterschiedliche Darstellungen vorgegeben werden. Das ist nützlich, um z. B. die Verweisadressen von Hyperlinks beim Drucken aufzuführen, und um für Geräte wie PDAs und Mobiltelefone, die kleine Displays oder eine geringe Bildauflösung haben, Darstellungen anzubieten, die schmal genug und nicht zu hoch sind, um auf solchen Geräten lesbar zu bleiben.

CSS ist die Standard-Stylesheet-Sprache im World Wide Web. Früher übliche, darstellungsorientierte HTML-Elemente wie font oder center gelten als „veraltet“ (), das heißt, sie sollen in Zukunft aus dem HTML-Standard entfernt werden. So gelten diese unter anderem seit HTML 4 (1997) als „unerwünscht“ und mit HTML5 als missbilligt ().

Geschichte und Versionen

Anfänge 
Einen ersten Vorschlag für Web-Stylesheets gab es 1993, mehrere weitere folgten bis 1995. Am 10. Oktober 1994 veröffentlichte Håkon Wium Lie, ein Mitarbeiter von Tim Berners-Lee am CERN, den ersten Vorschlag für „Cascading HTML style sheets“, die er später abgekürzt als „CHSS“ bezeichnet. Bert Bos arbeitete zu dieser Zeit an der Implementierung eines Browsers namens Argo, der seine eigene Stylesheet-Sprache benutzte. Die beiden entschieden sich, CSS gemeinsam zu entwickeln. Es gab zu dieser Zeit auch andere Sprachen mit dem gleichen Ziel, die Erfinder von CSS brachten aber als erste die Idee auf, Regeln zu definieren, die über mehrere Stylesheets hinweg und innerhalb eines einzigen Stylesheets darüber entscheiden, welche CSS-Formatierung auf das betreffende Element angewendet werden sollen.

Nach der Präsentation von CSS durch Lie auf der Konferenz „Mosaic and the Web“ in Chicago 1994 und später mit Bos 1995 wurde das World Wide Web Consortium (W3C) auf CSS aufmerksam. Lie und Bos arbeiteten mit anderen Mitgliedern in diesem Rahmen an CSS weiter. Im Dezember 1996 wurde die CSS Level 1 Recommendation publiziert.

CSS2 
CSS Level 2 (CSS2) wurde im Mai 1998 veröffentlicht. Bis Anfang 2010 wurde diese Empfehlung allerdings von keinem verbreiteten Webbrowser vollständig umgesetzt. Bereits ab 2002 hat das W3C an der überarbeiteten Version CSS Level 2 Revision 1 (CSS 2.1) gearbeitet. Die Erfahrungen mit CSS2 wurden hier aufgenommen, Unstimmigkeiten korrigiert und manche Teiltechniken gestrichen, die in verschiedenen Browsern nicht korrekt umgesetzt worden waren. Grundlegend neue Fähigkeiten wurden nicht eingebaut. Am 7. Juni 2011 wurde CSS 2.1 als fertige Empfehlung (Recommendation) veröffentlicht. 2014 verarbeiteten die meisten Webbrowser CSS 2.1 weitgehend korrekt, nur wenige Teiltechniken wurden nicht vollständig unterstützt. Im April 2016 wurde der erste öffentliche Arbeitsentwurf von CSS 2.2 veröffentlicht.

CSS3 
Seit 2000 ist CSS Level 3 in der Entwicklung. Hier werden die Entwicklungen weiter vorangetrieben, die bereits mit CSS2 begonnen wurden. CSS3 wird im Gegensatz zu den Vorgängern modular aufgebaut sein, womit einzelne Teiltechniken (beispielsweise Steuerung der Sprachausgabe oder Selektoren) in eigenen Versionsschritten entwickelt werden können. So nähert sich CSS bei seinen Fähigkeiten mehr dem etablierten DSSSL (für SGML) an und wird wohl auch in Zukunft noch eine Alternative zu XML-basierten Stylesheet-Sprachen wie XSL-FO sein. Derzeit veröffentlichte und breit unterstützte Standards sind unter anderem CSS Color Level 3, CSS Namespaces, Selectors Level 3 und Media Queries. Neben diesen Modulen stehen weitere Elemente zur Diskussion, etwa ein Layout-Modul und verschiedene Grafikfilter. Moderne Browser unterstützten im Jahr 2014 bereits viele CSS3-Module, obwohl nur für wenige Teile bereits eine Empfehlung (Recommendation) durch das W3C vorgelegen hatte. Im Laufe der Zeit gab es immer mehr Funktionen für CSS, sowie Empfehlungen vom W3C.

Im Frühjahr 2012 wurde berichtet, das W3C arbeite bereits an einem Nachfolger von CSS3, der mit der Versionsnummer 4 veröffentlicht werden solle. Im September 2012 haben Vertreter der CSS-Arbeitsgruppe des W3C jedoch klargestellt, dass es keine Versionsnummer 4 geben soll: . Vielmehr soll die künftige Entwicklung des Standards darin bestehen, dass die einzelnen CSS-Module unter eigenen Versionsnummern weiterentwickelt werden können, während der Gesamtstandard den Namen CSS3 oder einfach CSS behalten soll.

Syntax

Der Aufbau von CSS-Anweisungen 
Selektor1 [, Selektor2 [, …] ] {
    Eigenschaft-1: Wert-1;
    …
    Eigenschaft-n: Wert-n[;]
}
/* Kommentar */
/* In eckigen Klammern stehen optionale Angaben */

Eine CSS-Anweisung () gibt an, dass für festgelegte Teile eines Dokuments eine Kombination von bestimmten Eigenschaften gelten soll. Geschrieben wird sie als eine durch Kommata getrennte Aufzählung von Selektoren („Für diese Typen von Teilen …“), gefolgt in geschweiften Klammern von einer semikolongetrennten Liste von Eigenschafts-Deklarationen („… nimm die folgenden Eigenschaften!“). Jede Eigenschaftsdeklaration besteht aus der Bezeichnung der Eigenschaft, einem Doppelpunkt und dem Wert, den sie annehmen soll. Nach der letzten Eigenschaftsdeklaration ist vor der schließenden geschweiften Klammer ein abschließendes Semikolon erlaubt, aber nicht notwendig.

Um diese Teile einer Anweisung herum ist Leerraum frei verwendbar. Häufig schreibt man den Doppelpunkt ohne Zwischenraum hinter den Eigenschaftsnamen, jede Eigenschaftsdeklaration in eine eigene Zeile und schließt auch die letzte Eigenschaft mit einem Semikolon. So kommt es bei späteren Änderungen weniger leicht zu Syntaxfehlern. Sollte es dennoch zu Syntaxfehlern kommen, eignet sich ein CSS-Validator, um Fehler zu beheben.

Ein Stylesheet darf beliebig viele solcher Anweisungen enthalten. Die folgende Tabelle enthält eine vollständige Übersicht aller Selektoren, mit denen Elemente (meist HTML-Elemente) ausgewählt werden können.

Selektoren 
Ein Selektor nennt die Bedingungen, die auf ein Element zutreffen müssen, damit der nachfolgende Satz an CSS-Deklarationen mit seinen Darstellungsvorgaben auf das Element angewendet wird. Solche Bedingungen beschreiben eindeutig, welche Eigenschaften (Typ, Klasse, ID, Attribut oder Attributwert) Elemente haben müssen oder in welchem Kontext sie im Dokument stehen müssen (Existenz eines bestimmten übergeordneten Elementes oder eines Vorgängerelementes bestimmten Typs), damit die Darstellungsvorgaben für sie gelten sollen. In einem Selektor können mehrere Auswahlkriterien verknüpft sein.

Beispiel 

CSS-Code:
p.info {
	font-family: arial, sans-serif;
	line-height: 150%;
	margin-left: 2em;
	padding: 1em;
	border: 3px solid red;
	background-color: #f89;
	display: inline-block;
}
p.info span {
	font-weight: bold;
}
p.info span::after {
	content: ": ";
}

HTML-Code:
<p class="info">
	<span>Hinweis</span>
	Sie haben sich erfolgreich angemeldet.
</p>
Die HTML-Tags <p> und </p> definieren den dazwischen stehenden Text als einen Absatz. Diesem wird die Klasse „info“ mit ihren CSS-Darstellungsvorgaben zu Schrifttyp, Rahmen etc. zugewiesen. Von einem CSS-kompatiblen Browser wird der Absatz daher folgendermaßen dargestellt:

Hier werden die Deklarationen allen p-Elementen zugewiesen, die das class-Attribut mit dem Wert info besitzen. Ohne das p im Selektor wären alle Elemente der Klasse info betroffen, ohne das .info wären alle p-Elemente betroffen. span-Elemente innerhalb solcher Absätze werden in Fettschrift dargestellt; dahinter wird mit dem Pseudoelement ::after ein Doppelpunkt erzeugt.

Ein wichtiges Prinzip von CSS ist die Vererbung der Eigenschaftswerte an untergeordnete Elemente und das Kombinieren verschiedener Stylesheets, wobei die letzte Eigenschaftsdeklaration für ein Element vorher getroffene Deklarationen der gleichen Eigenschaft mit anderem Wert für dieses Element überschreibt. Diese können aus verschiedenen Quellen stammen: vom Autor des Stylesheets, vom Browser (User Agent) oder vom Benutzer. Hierbei werden zuerst die Angaben vom Browser, dann die vom Benutzer und schließlich die vom Autor umgesetzt.

Layouts mit CSS erstellen 
In den Anfängen der Web-Entwicklung wurden komplexe Layouts häufig mithilfe des <table>-Elements umgesetzt. Dabei wird die ganze Website als Tabelle strukturiert, deren Spalten, Zeilen und Zellen den eigentlichen Inhalt enthalten. Auch können Tabellen in sich verschachtelt werden. Nachteile dieser Methode sind vor allem eine geringe Gestaltungsfreiheit und ungünstige Darstellung auf Geräten mit kleinem Display (siehe Responsive Webdesign).

Mittlerweile unterstützen alle gängigen Webbrowser ausgefeiltere Möglichkeiten und CSS-Anweisungen um weitaus kreativere Layouts umzusetzen. Im Kontext von HTML E-Mails findet diese Methode jedoch immer noch Anwendung, da unter anderem Microsoft Outlook viele gängige CSS-Eigenschaften nicht unterstützt.

Auf modernen Webseiten werden mittlerweile vor allem zwei Eigenschaften verwendet:

 Flexbox (display: flex) erlaubt es, HTML-Elemente innerhalb eines Elements beliebig zu positionieren und nebeneinander liegende Elemente auf z. B. mobilen Geräten umzubrechen.
 Grid (display: grid) erlaubt es, HTML-Elemente in Bereiche zu unterteilen; diese Bereiche in ihrer Größe und Position zu definieren und innenliegende Elemente in diesen beliebig zu platzieren.

Browserkompatibilität 
Die verschiedenen Browser unterscheiden sich stark im Umfang der unterstützten Eigenschaften und den Standarddarstellungen verschiedener HTML-Elemente. Dadurch entstehen Probleme für den Entwickler, da er nicht alle Funktionen im vollen Ausmaß nutzen kann und darauf achten muss, dass sich die Website nicht zu stark unterscheidet zwischen den einzelnen Browsern. Es gibt verschiedene Möglichkeiten dieses Problem zu lösen:

 Ein Reset-Stylesheet kann genutzt werden, um die verschiedenen CSS-Standardeinstellungen zurückzusetzen und danach eigene Regeln für die Elemente zu deklarieren.
 Conditional Comments sind HTML-Kommentare, die nur vom Internet Explorer verstanden werden. Dies erleichtert die Optimierung für diesen Browser enorm, da dieser viele Funktionen und Eigenschaften nicht unterstützt.
 Browserpräfixe werden genutzt, um Funktionen bei älteren Versionen der Browser zu verwenden. Diese wurden in den entsprechenden Versionen nur getestet und erst später als Standard implementiert. Zudem gibt es Funktionen, die nur in den einzelnen Browsern verfügbar sind.

Eine weitere Methode sind CSS-Hacks. Diese verwenden CSS-Syntax, um Schwächen der Browser bei der Gestaltung von Weblayouts auszunutzen.

CSS-Hacks 
CSS-Hacks werden benutzt, um Unterschiede bei der Darstellung von Weblayouts in verschiedenen Browsern auszugleichen oder CSS-Anweisungen für bestimmte Webbrowser gesondert zuzuweisen oder auszuschließen. Der Begriff Hack bezeichnet dabei nichtstandardisierte CSS-Befehle, mit denen die Interpretationsschwäche eines Webbrowsers ausgenutzt wird, der diese Anweisungen entweder interpretiert oder ignoriert. Damit können Schwachstellen von Webbrowsern ausgeglichen werden, um möglichst in jedem Webbrowser das gleiche Ergebnis angezeigt zu bekommen.

Ein CSS-Hack kombiniert z. B. fehlerhaft angegebene Selektoren mit zusätzlichen Zeichen oder enthält Anweisungen, die bestimmte Webbrowser nicht kennen. Ein bekanntes Beispiel für einen CSS-Hack ist der sogenannte Star-HTML-Hack. Das *-Zeichen dient als Universal-Selektor und ist vor dem Selektor html sinnlos.

CSS-Code-Beispiel:
       p { background-color: blue; }
* html p { background-color:  red; }

In diesem Fall würden zunächst alle Browser die p-Elemente mit einem blauen Hintergrund darstellen. Lediglich der Internet Explorer vor Version 7 interpretiert auch die zweite Zeile und färbt die Absätze rot, obwohl <html> kein Eltern-Element besitzt, auf das * zutreffen könnte.

Kombination mit HTML oder XHTML 
Am häufigsten wird CSS mit HTML oder XHTML kombiniert. Dies kann an mehreren Orten geschehen, hier einige Beispiele:
Als externes Stylesheet für eine (X)HTML-Datei (link-Element)
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="beispiel.css" />
Als externes Stylesheet für eine XHTML-Datei (xml-stylesheet-Verarbeitungsanweisung)
<?xml-stylesheet type="text/css" href="beispiel.css" ?>
Als internes Stylesheet in einer (X)HTML-Datei (style-Element)
<head>
	<title>Dokument mit Formatierungen</title>
	<style type="text/css">
		body { color: purple; background-color: #d8da3d; }
	</style>
</head>
Innerhalb von (X)HTML-Tags (style-Attribut)
<span style="font-size: small;">Text</span>

Die Einbindung als externes Stylesheet ist dabei die am häufigsten verwendete Methode. Sie bietet den Vorteil, dass für mehrere Dokumente, die denselben Regelsatz benutzen, das Stylesheet nur einmal heruntergeladen werden muss. Auch vermeidet man so sich wiederholenden Code. CSS selbst ermöglicht durch den @import-Befehl das Einbinden von weiteren externen Stylesheets.
<head>
	<title>Beispiel</title>
	<style type="text/css">
		@import url(url_des_stylesheets);
	</style>
</head>

Es gibt drei Varianten, Stylesheets mit einem link-Element einzubinden. Sie unterscheiden sich darin, wie zwingend die Stylesheets berücksichtigt werden:

 Dauerhafte Stylesheets (persistent)
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="beispiel.css" />Wenn man ein Stylesheet so einbindet, wird es auf jeden Fall verwendet.
Bevorzugte Stylesheets (preferred)
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="beispiel.css" title="IrgendeinTitel" />Sollte man diese Einbindung verwenden, wird das Stylesheet verwendet, bis der Benutzer ein anderes auswählt.
Alternative Stylesheets (alternate)
<link rel="alternate stylesheet" type="text/css" href="beispiel.css" title="IrgendeinTitel" />
Wird das Stylesheet so mit dem HTML-Dokument verknüpft, muss der Benutzer ausdrücklich wählen, es zu verwenden. Das wirkt sich in den meisten Browsern aus (z. B. Internet Explorer, Firefox, Opera und Konqueror). Somit wird diese Funktion von den meist benutzten Browsern implementiert. Außerdem sollte ein „alternate stylesheet“ nur in Verbindung mit einem anderen, fest eingebundenen verwendet werden, damit es auch nur eine echte Alternative ist.

Alternativ ist es auch möglich, das Stylesheet dynamisch mittels JavaScript einzubinden, dabei kann es jedoch passieren, dass der Inhalt während des Ladevorgangs für kurze Zeit noch ohne den Stil dargestellt wird, was als Flash of Unstyled Content störend auffallen kann.

Spezifische Stylesheets 
Um spezifische Geräte oder Eigenschaften anzusprechen, gibt es in CSS besondere Attribute. Seit CSS2 können ausgewählte Geräte angesprochen werden mit medienspezifischen Stylesheets und seit CSS3 nur Geräte mit bestimmten Eigenschaften, beispielsweise der Bildschirmbreite, mit eigenschaftsspezifischen Stylesheets (Media Queries). Media Queries sind vor allem für responsives Webdesign wichtig.

Medienspezifische Stylesheets 
Es ist möglich, verschiedene Stylesheets für verschiedene Medien einzubinden, um zum Beispiel die Gestaltung beim Drucken oder auf Handy-Displays zu regulieren. Diesen Zweck erfüllt das Attribut media. In diesem Attribut werden die Parameter notiert, die für dieses Stylesheet gelten sollen.

Beispiel für einen @media-Befehl innerhalb einer CSS-Datei
@media print {
	body {
		color: black;
		background-color: white;
	}
	h1 {
		font-size: 14pt;
	}
	.navigation {
		display: none;
	}
}

Durch mehrere @media-Befehle lassen sich innerhalb einer CSS-Datei oder eines <style>-Blocks verschiedene Ausgabegeräte ansprechen.

Beispiel für ein media-Attribut beim Einbinden einer CSS-Datei
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="beispiel.css" media="print" />

Beispiel für ein media-Attribut eines <style>-Blocks
<style type="text/css"  media="print">
	body {
		color: black;
		background-color: white;
	}
	h1 {
		font-size: 14pt;
	}
	.navigation {
		display: none;
	}
</style>

Da viele moderne Smartphones den Typ handheld nicht unterstützen und stattdessen die Stilvorgaben von screen nutzen, ist man hier auf „Eigenschaftsspezifische Stylesheets“ (Media Queries) angewiesen.

Eigenschaftsspezifische Stylesheets (Media Queries) 
Bei Media Queries handelt es sich um ein Konzept, welches mit CSS3 eingeführt wurde und das Prinzip des Medientyps in CSS2 erweitert. Anstatt starr zu definieren, welches Medium das Zielmedium ist, können mit Media Queries die Eigenschaften des aktuellen Gerätes direkt abgefragt werden. Verfügbare Geräteeigenschaften sind zum Beispiel:

 Breite und Höhe des Browserfensters
 Breite und Höhe des Gerätes
 Orientierung (Quer- oder Hochformat)
 Bildschirmauflösung

Vor allem im Bereich der mobilen Webprogrammierung werden Media Queries bereits jetzt häufig eingesetzt, um die Webseite ideal an das aktuell verwendete Gerät anzupassen.

Im folgenden Beispiel werden Elemente mit CSS-Anweisungen versehen. Diese Anweisungen gelten für das gesamte Dokument. Anschließend wird eine Media Query eingesetzt, die greift, sobald die Breite des Browserfensters kleiner als 1025 Pixel ist. In diesem Fall ändern sich die Eigenschaften, die vorher allgemein definiert wurden, bzw. es gelten zusätzliche Eigenschaften.

#inhalt {
	width: 800px;
}

@media screen and (max-width: 1024px) {
	#inhalt {
		width: 600px;
	}

	aside {
		display: none;
	}
}

Sicherheitsrisiken durch CSS 
Es ist möglich, CSS auch ohne zusätzliche Verwendung von JavaScript oder anderen Skriptsprachen zum Tracken von Nutzern oder zum Abfangen von Daten, die in Webformulare eingetragen werden (beispielsweise Passwörter), zu verwenden. Software-Keylogger, die nur aus CSS-Anweisungen bestehen, sind mit wenigen Zeilen Code realisierbar.

Siehe auch 
 Sass

Literatur

Weblinks 

 
 
 
 CSS-Tutorial für einen kurzen Einstieg in CSS
 CSS3-Tutorial mit allen CSS-Grundlagen und weiterführenden Themen zu CSS3
 SELFHTML: weitere Informationen zu CSS
 Browserkompatibilität – Ausführliche Tabelle zur Unterstützung von CSS-Eigenschaften und Selektoren gängiger Webbrowser
 CSS-Framework – Enthält ein reaktionsschnelles, mobiles erstes Fluid-Grid-System, das mit zunehmender Größe des Geräts oder des Ansichtsfensters bis zu 12 Spalten angemessen skaliert

Einzelnachweise 

 
Stylesheet-Sprache