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  • 移动端适配基础总结

    说到移动端适配,首先我们需要先搞清楚一些基础知识,所以本文路线是先了解像素,dpr,视口等基础知识,然后再整理出移动端适配方案。

    基础知识

    像素

    像素其实分为两种,分别是物理像素和CSS像素

    1. 物理像素(设备像素)
      物理像素,顾名思义,显示屏是由一个个物理像素点组成的,通过控制每个像素点的颜色,使屏幕显示出不同的图像,屏幕从工厂出来那天起,它上面的物理像素点就固定不变了,单位pt。
      通常我们看一些电子设备的参数,比如分辨率用的就是物理像素。它配合屏幕尺寸(注意:屏幕尺寸通常是说屏幕的对角线长度),可以计算出PPI(每英寸像素取值),即每一英寸物理像素数量。PPI越高,说明屏幕能提供更多细节。
    2. CSS像素
      CSS和js使用的抽象单位,浏览器内的一切长度都是以CSS像素为单位的,CSS像素的单位是px。
    3. 物理像素和CSS像素之间的关系(dppx,DPR)
      在非高清屏及未缩放的状态下,一个CSS像素等于一个物理像素,而在一些PPI非常高的屏幕(例如苹果的视网膜屏幕)上,如果还让一个CSS像素等于一个物理像素,就会导致网页上的元素变得非常小,因此高PPI屏下,通常一个CSS像素等于两个甚至三个物理像素(由浏览器厂商决定,不同浏览器设定的值可能不同)。如果一个CSS像素占用n个物理像素,那么我们就说此时的dppx(dots per px)为n。
      所以,我们可以用dppx描述物理像素和CSS像素之间的关系。dppx除了和PPI有关,也和当前缩放状态有关,举个例子,在非高清屏下,如果没缩放,一个CSS像素占用一个物理像素,此时是1dppx,但如果将页面放大到200%,此时一个CSS像素等于两个物理像素,即2dppx。
      DPR(设备像素比,devicePixelRatio)描述的是未缩放状态下,物理像素和CSS像素的初始比例关系,计算方法如下图。

      DPR由浏览器厂商决定,我们无法修改,但可以通过window.devicePixelRatio读取DPR。
      可能有人疑问DPR和dppx到底啥关系,我们可以认为DPR描述的是未缩放状态,而dppx可以描述任意时刻的状态,未缩放状态下的dppx和DPR相等,当有缩放操作时,此时的物理像素和CSS像素的比例关系就只能用dppx描述了。

    视口(viewport)

    视口也叫作初始包含块,之所以叫这个名字,是因为它包含了元素,它的宽度是所有CSS百分比宽度推算的根源。
    在桌面浏览器,视口的宽度等同于浏览器窗口的宽度,高度即为浏览器窗口的高度。但移动端就有点复杂了,移动端的视口分为布局视口和视觉视口。

    1. 布局视口(layout viewport)
      说布局视口之前,我们先说一下桌面端的页面放到移动端浏览器后出现的问题:由于早期的页面很多采用固定宽度的布局,导致放在移动端的小窗口下出现横向的滚动条,不便于用户查看,所以浏览器厂商研究出了布局视口。布局视口的宽度一般在768px~1024px(由浏览器厂商设置),常见宽度980px,虽然设置了很大的宽度,但在没有手动设置宽度的情况下,布局视口仍会容纳在一屏里(说白了,就是把980px的东西装在320px的屏幕里),这样,浏览器会避免出现横向滚动条。

      设置布局视口宽度:<meta name="viewport" content="width=640">
      获取布局视口宽度:document.documentElement.clientWidth
      布局视口除了和meta设置的width有关,还和scale有关,scale后面会说。
    2. 视觉视口(visual viewport)
      用户正在看到的网页的区域,大小是屏幕中CSS像素的数量。

      获取视口宽度:window.innerWidth/Height
      初始状态下,一般视觉视口会等于布局视口。
    3. 理想视口
      当布局视口的宽度达到理想状态时,就是理想视口,理想视口中的页面有最理想的宽度,用户进入页面不用缩放。

      实现方法:<meta name="viewport" content="width=device-width">(即设置布局视口宽度为设备宽度)

    缩放(scale)

    原理:可以理解为修改dppx,举个例子,假设一屏幕DPR为2,即1px对应2pt,如果这个时候,我们设置scale=0.5,那么dppx就会从2变成1,即1px对应1pt。所以,通过缩放我们可以调整自己所能控制的最小物理像素粒度。
    缩放会影响布局视口的大小,因为浏览器会尽量让布局视口铺满屏幕,所以当我们设置scale=0.5时,布局视口的宽度会自动变为原来的两倍。
    具体如下图所示。

        <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0">
        <script>
            console.log(document.documentElement.clientWidth);   //结果为375
        </script>
        <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=0.5">
        <script>
            console.log(document.documentElement.clientWidth);   //结果为750
        </script>

    可能有人会问,scale的初始值是多少?其实这取决于viewport的宽度,因为浏览器会尽量让布局视口铺满全屏,所以浏览器会根据布局视口的大小动态调整scale的初始值大小,从而使布局视口铺满全屏。
    使用缩放的好处:对于DPR为2或更高的屏幕,如果不做缩放操作,我们所能控制的最小物理像素粒度是2pt或更多物理像素,这样带来了两个问题。

    • 如果设计图上某个边框标识的大小是1px,那说明设计师想让这个边框在任何屏幕上都是1像素,在普通屏幕上,不会有问题,但在retina这种高清屏上,当我们用1px修饰border时,实际上会有2pt渲染为border,导致border看上去比普通屏的border宽。

      <style>
      #log {
      border: 1px solid black;
      }
      </style>
      <div id="log"></div>

    • 对于高清屏,如果我们控制像素的粒度还是2pt或3pt,实际上我们并没有充分利用高清屏展现细节的能力。

    解决这两个问题的方法就是缩放,我们把scale设置为1/dpr。

    meta.setAttribute('content', 'initial-scale=' + 1/dpr + ', maximum-scale=' + 1/dpr + ', minimum-scale=' + 1/dpr + ', user-scalable=no');

    这样1px就对应1pt,我们就可以解决1px border问题和图片的高清问题了。

    适配方案

    1. 固定高度,宽度自适应
      即垂直方向使用固定大小,水平方向使用百分比,flex。

      <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
      适合场景:比较适合列表式的结构。
    2. 固定宽度,viewport缩放
      开发页面时完全按照和设计图1:1的比例开发,设计图,页面,视口宽度使用同一个宽度,单位使用px即可,由于浏览器会尽量将布局视口铺满全屏,所以浏览器会自动帮助我们缩放。举个例子,假设设计图是640px宽,那我们这样设置。

      <meta name="viewport" content="width=640">
      这个时候会发现,浏览器会帮助我们将页面铺满全屏,而且这是绝对的等比例缩放。图片、文字等等所有元素都被缩放在手机屏幕中。
    3. rem做宽度,viewport缩放
      根据屏幕宽度设定rem值,需要适配的元素都使用rem为单位,不需要适配的元素还是使用 px 为单位。
      总共分两步:

      • 动态设置font-size

        document.getElementsByTagName('html')[0].style.fontSize = window.innerWidth / 10 + 'px';
      • 缩放viewport

        meta.setAttribute('content', 'initial-scale=' + 1/dpr + ', maximum-scale=' + 1/dpr + ', minimum-scale=' + 1/dpr + ', user-scalable=no');

    第二步是对页面适配的优化,修改scale是为了解决前面说到的1px border问题。
    淘宝的Flexible使用的就是这种方案,而且它加了data-dpr属性,这样我们就可以根据不同的DPR设置不同的样式。

    方案总结

    方案一比较适合列表这种比较固定的结构,方案二适合的场景比较多,而且实现简单,但需要注意它会将页面的所有元素都缩放,方案三适合的场景是页面内有些元素需要适配,有些元素不需要适配。总体来讲,方案二和方案三是比较常用的方式。

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