移动端自适应方案

一、基础原理

1.基准值

(1)选择一种尺寸作为设计和开发的基准。
(2)定义适配规则,自动适配其他屏幕下的尺寸。

2.终端设备

(1)视口

viewport 特性,用于定义视口的行为。为何会引入这种特性?移动终端的兴起使用户开始大规模在手持设备上浏览网页,但是,用户不能很好地通过手机等设备浏览网页,因为屏幕太小。如果用手机访问一些比较老的网站,会发现虽然页面能显示全,但是字却很小,需要手动缩放才可以看清。
<1> 布局视口 (layout viewport)
viewport meta 标签,用来创建一个虚拟的布局视口,这个虚拟的布局视口分辨率接近于 pc。Apple 公司将其定义为 980px ,其余厂商可能各有不同。这样,由于移动端和pc端的宽度基本一致,CSS 的表现也将和pc端基本一致,页面结构可以保持正常。
<2> 视觉视口(visual viewport)
视觉视口可以认为是设备物理屏幕的可视区域,开发者无法对其进行设置和修改。它的尺寸不是一个固定值,每种设备都有可能不同。举例如下:
iPhone6、iPhone6s:375*627px
iPhone6 Plus、iPhone6s Plus:414*736px
iPhone4、iPhone5s:320*480px
在 iPhone6 上,会在 375px 的视觉视口上创建一个 980px 宽度的布局视口,用户可以在视觉视口上拖动或者缩放网页,来获得比较好的浏览效果。当定义一个元素的宽度为 100% 时,其实际宽度是 980px 而不是 320px。
这时,从视觉上来看,整个网页是缩放显示的。因为,980px 宽度的网页显示在了320px宽度的视口上。
<3> 理想视口(ideal viewport)
类似于布局视口,宽度和视觉视口相同。在这个视口下,用户不用缩放和拖动网页就能进行网页浏览,理想视口就是通过设置 viewport 的设置来达到想要的效果。
<4> viewport 属性
width 用来定义布局视口的宽度,如果不指定该属性,则其为厂商设置的默认值。如果设置 width 为 device-width ,则布局视口的宽度与视觉视口的宽度一致,这时的布局视口就是理想视口(理想视口不是一个自然存在的视口,而是看其表现属性来决定是否成为理想视口)。
initial-scale 用于定义页面的初始缩放比例。如果定义初始缩放比例为1,则布局视口也会成为理想视口。
maximum-scale 约束用户能够放大的比例。
minimum-scale 指定页面的最小缩放比例。
user-scalable 指定用户是否可以通过手势缩放页面,默认值为 yes。

(2)DPR

简单来说,DPR 是指设备物理像素尺寸值与设备独立像素尺寸值(逻辑像素尺寸)的比值。在 CSS 中,所有表示尺寸的值都为设备独立像素尺寸,如果 DPR 为 1,则说明设备独立尺寸值和物理尺寸值正好一致,这时,一个物理像素点阵对应于1个单位的逻辑尺寸值。
大部分情况下,这两个值并不保持一致。以视网膜屏为例,iPhone6 中,设备物理像素宽度为750,设备独立像素尺寸宽度为 375,这时 DPR 为 2。在这种情况下,网页元素的展示情况如何?

(3)一像素问题

由上文可知,移动端适配问题,一个是由于设备本身的尺寸,另一个则是屏幕的物理分辨率。
在 CSS 中,设置一条线的宽度为 1px,在逻辑单位上来看,没什么问题。视觉上看起来,在普通屏幕和高清屏幕上,这条线的宽度也是一样的。不同之处在于,高清屏的像素点比普通屏密集,为了保证线的视觉宽度,就需要占用两倍的物理像素点。这种情况,在截屏后就可以发现。如何处理这种问题?

(4)高清图片显示问题

正如上述逻辑像素与物理像素的关系一样,实际上二者之间没有什么直接联系。要让图片显示清晰,只需要图片像素尺寸和物理像素尺寸一一对应就可以。
在高清屏下,如 DPR 为 2 的屏幕,一张尺寸为 100px * 100px 的图片,会占用 200 * 200 面积的物理像素点,也就是一个位图像素点对应4个物理像素点,由于单个位图像素点无法再分割,所以物理像素上会就近取色,从而使图片变得模糊。处理这种情况,一个是将图片尺寸扩展为2倍;一个是将现有的图片容器缩小2倍,这样都可以使得位图像素点和物理像素点一一对应。
如果在普通屏幕下使用了2倍尺寸的图片,肉眼看上去,图片不会模糊,但是会有轻微色差。这种情况下,相当于浪费了图片像素。
常用处理方式为,根据屏幕不同的 DPR 来加载不同的图片。

(5)字体大小

在高清屏下,文字看起来会比较小,而且笔画很细,既没有美感,也不太容易看清楚。因此,比较理想的方式就是通过 DPR 来设置字体的大小,下文将有示例。

二、适配方式

使用 rem 单位来规定元素尺寸,这里以 750 宽度的设计图来作为基准值。根据不同的平台来手动设置 PDR 值,这里的设置 DPR 值,实际是改变了布局视口,并不是真的改变设备的 DPR。

(1)iOS 平台

以 iPhone6 为例,其 DPR 为 2。则将其初始缩放值设为 DPR / 2,这时布局视口的宽度就是视觉视口的二倍,尽管显示的物理区域是一样的,也就是说,实际的布局宽度变成了 750 而不是 375 。这样,布局区域的尺寸就和设计图宽度一致了。

如何将px单位换算为 rem 单位?这取决于我们根元素的字体大小设置为多少。750 宽度的布局视口中,我们将屏幕宽度等分为10份,则每一份都为75,实际就是每一份都为 75px ,然后将根元素字体大小设置为 75px。这样,一个 rem 单位就对应于 75 个 px 单位。换算时,只需要将设计图中的尺寸除以这个比例值就可以(1rem和75px表示的尺寸一样,可看成一种换算进制)。

(2)Android平台

基本适配逻辑和iOS平台一致。

(3)关键代码

// 在没有显式设置缩放的情况下,遵循以下逻辑
 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;
    }

//添加 meta 标签
if (!metaEl) {
        metaEl = doc.createElement('meta');
        metaEl.setAttribute('name', 'viewport');
        metaEl.setAttribute('content', 'initial-scale=' + scale + ', maximum-scale=' + scale + ', minimum-scale=' + scale + ', user-scalable=no');
        if (docEl.firstElementChild) {
            docEl.firstElementChild.appendChild(metaEl);
        } else {
            var wrap = doc.createElement('div');
            wrap.appendChild(metaEl);
            doc.write(wrap.innerHTML);
        }
    }

//设置根元素字体大小
function refreshRem(){
        var width = docEl.getBoundingClientRect().width;
        console.log(">>>>>>>", width);
        console.log("dpr", dpr);
        if (width / dpr > 540) {
            width = 540 * dpr;
        }
        var rem = width / 10;
        docEl.style.fontSize = rem + 'px';
        flexible.rem = win.rem = rem;
    }

//设置文本字体大小
if (doc.readyState === 'complete') {
        doc.body.style.fontSize = 12 * dpr + 'px';
    } else {
        doc.addEventListener('DOMContentLoaded', function(e) {
            doc.body.style.fontSize = 12 * dpr + 'px';
        }, false);
    }
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