移动端Web页面适配方案

移动端Web页面,即常说的H5页面、手机页面、webview页面等。

手机设备屏幕尺寸不一,这里总结的是针对移动端设备的页面,设计与前端实现怎样做能更好地适配不同屏幕宽度的移动设备。

适配的效果

引用一文章的描述:

在不同尺寸的手机设备上,页面“相对性的达到合理的展示(自适应)”或者“保持统一效果的等比缩放(看起来差不多)”。

概念理解

viewport视口

viewport是严格的等于浏览器的窗口。

获取viewport的尺寸:document. documentElement. clientWidth/Height。

不缩放的视口设置:

<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no">

物理像素(physical pixel)

物理像素又被称为设备像素,他是显示设备中一个最微小的物理部件。每个像素可以根据操作系统设置自己的颜色和亮度。所谓的一倍屏、二倍屏(Retina)、三倍屏,指的是设备以多少物理像素来显示一个CSS像素,也就是说,多倍屏以更多更精细的物理像素点来显示一个CSS像素点,在普通屏幕下1个CSS像素对应1个物理像素,而在Retina屏幕下,1个CSS像素对应的却是4个物理像素。

CSS像素

CSS像素是一个抽像的单位,主要使用在浏览器上,用来精确度量Web页面上的内容。一般情况之下,CSS像素称为与设备无关的像素(device-independent pixel),简称DIPs。

设备像素比dpr(device pixel ratio)

设备像素比简称为dpr,其定义了物理像素和设备独立像素的对应关系。它的值可以按下面的公式计算得到:

设备像素比 = 物理像素 / 设备独立像素

也就是说,二倍屏的dpr是2, 三倍屏是3。

在JavaScript中,可以通过window.devicePixelRatio获取到当前设备的dpr。而在CSS中,可以通过-webkit-device-pixel-ratio,-webkit-min-device-pixel-ratio和 -webkit-max-device-pixel-ratio进行媒体查询,对不同dpr的设备,做一些样式适配(这里只针对webkit内核的浏览器和webview)。

viewport的scale和dpr是倒数

屏幕密度PPI(pixel per inch)

屏幕密度是指一个设备表面上存在的像素数量,它通常以每英寸有多少像素来计算(PPI)。

设备独立像素dip或dp

dip或dp,(device independent pixels,设备独立像素)与屏幕密度有关。dip可以用来辅助区分视网膜设备还是非视网膜设备。

图解物理像素比:“田字图解”

屏幕尺寸示意图

rem(CSS单位)

font size of the root element.

相对于根元素<html>的font-size计算,因此可以通过设置根元素的font-size使得以rem为单位的元素在不同终端上以相对一致的视觉效果呈现。

设 备 设备宽度/pt 根元素font-size/px 宽度/rem
iPhone5 320 16 20
iPhone6 375 18.75 20
i6 Plus 414 20
360 20

根元素fontSize计算公式:Width/fontSize = baseWidth/baseFontSize

其中,baseWidth, baseFontSize是选为基准的设备宽度及其根元素大小。

缺点:

  • 某些Android设备会丢掉 rem 小数部分。

flex布局

flex布局示意图

vm/vh(view-width, view-height)

视区宽度/高度为100vw/100vh

视区指浏览器内部的可视区域大小:window.innerWidth/Height

upsampling/downsampling

DownSampling: 大图放入比图片尺寸小的容器中时,出现像素分割成就近色

不同scale显示同一图片基本无问题;

同一sacle,不同倍数图,存在色差(Downsampling)

实现方案

设计与前端协作方案:

图:手机淘宝团队适配协作模式

前端实现方案:淘宝手淘:

  • 动态改写<meta name="viewport">标签

  • 给<html>元素添加data-dpr属性,并且动态改写data-dpr的值

  • 给<html>元素添加font-size属性,并且动态改写font-size的值

[淘宝手淘团队h5页面终端适配开源库:lib-flexible]()

各种元素(文本、图片)处理方案参考:

图:怎样让你的网站适应视网膜分辨率

方案说明:

通过一段JS代码根据设备的屏幕宽度、dpr设置根元素的data-dpr和font-size, 这段JS代码要在所有资源加载之前执行,建议做内联处理。

动态设置data-dpr和meta:viewport

// 对iOS设备进行dpr的判断,对于Android系列,始终认为其dpr为1。
if (!dpr && !scale) {
    var isAndroid = win.navigator.appVersion.match(/android/gi);
    var isIPhone = win.navigator.appVersion.match(/iphone/gi);
    var devicePixelRatio = win.devicePixelRatio;
    if (isIPhone) {
        // iOS下,对于2和3的屏,用2倍的方案,其余的用1倍方案
        if (devicePixelRatio >= 3 && (!dpr || dpr >= 3)) {                
            dpr = 3;
        } else if (devicePixelRatio >= 2 && (!dpr || dpr >= 2)){
            dpr = 2;
        } else {
            dpr = 1;
        }
    } else {
        // 其他设备下,仍旧使用1倍的方案
        dpr = 1;
    }
    scale = 1 / dpr;
}
// 动态改写meta:viewport标签
var metaEl = doc.createElement('meta');
var scale = isRetina ? 0.5:1;
metaEl.setAttribute('name', 'viewport');
metaEl.setAttribute('content', 'initial-scale=' + scale + ', maximum-scale=' + scale + ', minimum-scale=' + scale + ', user-scalable=no');
if (docEl.firstElementChild) {
    document.documentElement.firstElementChild.appendChild(metaEl);
} else {
    var wrap = doc.createElement('div');
    wrap.appendChild(metaEl);
    documen.write(wrap.innerHTML);
}

px转rem的计算

// 为了方便单位转换,写一个px转换rem的函数
// 淘宝手淘的方案里,i6(375pt)屏幕宽度为10rem,即font-size=75px, scale=0.5 因设计图为二倍图,$base-font-size=75px
@function px2em($px, $base-font-size: 16px) {
    @if (unitless($px)) {
        @warn "Assuming #{$px} to be in pixels, attempting to convert it into pixels for you";
        @return px2em($px + 0px); // That may fail.
    } @else if (unit($px) == em) {
        @return $px;
    }
    @return ($px / $base-font-size) * 1em;
}
// 使用sass的混合宏
@mixin px2rem($property,$px-values,$baseline-px:16px,$support-for-ie:false){
    //Conver the baseline into rems
    $baseline-rem: $baseline-px / 1rem * 1;
    //Print the first line in pixel values
    @if $support-for-ie {
        #{$property}: $px-values;
    }
    //if there is only one (numeric) value, return the property/value line for it.
    @if type-of($px-values) == "number"{
        #{$property}: $px-values / $baseline-rem;
    }
    @else {
        //Create an empty list that we can dump values into
        $rem-values:();
        @each $value in $px-values{
            // If the value is zero or not a number, return it
            @if $value == 0 or type-of($value) != "number"{
                $rem-values: append($rem-values, $value / $baseline-rem);
            }
        }
        // Return the property and its list of converted values
        #{$property}: $rem-values;
    }
}

正文文字

  1. 在所有设备大小一样,

  2. 在更大的设备可以显示更多文字

  3. 不希望出现13px,15px这样的尺寸,而是14px, 16px

.a{
  font-size:12px;
}
[data-dpr="2"] .a{
  font-size: 24px;
}
[data-dpr="3"] .a{
  font-size: 36px;
}

为什么要设置viewport和dpr?

适配高密度屏幕手机的px单位,使得不同设备下的px显示一样的长度。

CSS像素和缩放、dpr都有关系:在普通手机上,.a字体设置为12px;

在dpr是2的手机上,[data-dpr="2"].a字体为24px,又因为页面缩放50%,字体为还是12px。

// 不适合用rem适配的字体大小
@mixin font-dpr($font-size){
    font-size: $font-size;

    [data-dpr="2"] & {
        font-size: $font-size * 2;
    }

    [data-dpr="3"] & {
        font-size: $font-size * 3;
    }
}

// 使用:
@include font-dpr(16px);

其他设置根元素fontSize的代码片段

// JS设置viewport和rem, 整个片段也是以i6(750=375*2)为基准,屏幕宽度分为16rem
var fixScreen = function() {
    var metaEl = doc.querySelector('meta[name="viewport"]'),
        metaCtt = metaEl ? metaEl.content : '',
        matchScale = metaCtt.match(/initial\-scale=([\d\.]+)/),
        matchWidth = metaCtt.match(/width=([^,\s]+)/);

    if ( !metaEl ) { // REM
        var docEl = doc.documentElement,
            maxwidth = docEl.dataset.mw || 750, // 每 dpr 最大页面宽度
            dpr = isIos ? Math.min(win.devicePixelRatio, 3) : 1,
            scale = 1 / dpr,
            tid;

        docEl.removeAttribute('data-mw');
        docEl.dataset.dpr = dpr;
        metaEl = doc.createElement('meta');
        metaEl.name = 'viewport';
        metaEl.content = 'initial-scale=' + ratio + ',maximum-scale=' + ratio + ', minimum-scale=' + scale;
        docEl.firstElementChild.appendChild(metaEl);

        var refreshRem = function() {
            var width = docEl.getBoundingClientRect().width;
            if (width / dpr > maxwidth) {
                width = maxwidth * dpr;
            }
            var rem = width / 16;
            docEl.style.fontSize = rem + 'px';
        };

        //...

        refreshRem();
    }
}

小结

  • 对于多倍屏,通过rem为单位,viewport: scale=1/dpr来达到适合的显示;

  • 使用iPhone6(375pt, 750px)二倍设计图:750px为基准;

  • 切图使用三倍精度图,以适应三倍屏

  • css单位综合使用:适配元素rem比例显示,正文字体宜用px+dpr缩放

  • 配合scss函数,简化px2rem转换,且易于维护(若需修改$base-font-size, 无需手动重新计算所有rem单位)

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