Flexible页面自适应方案

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痛点

虽然H5的页面与PC的Web页面相比简单了不少,但让我们头痛的事情是要想尽办法让页面能适配众多不同的终端设备。

前端开发完成终端适配方案

拿到设计师给的设计图之后,剩下的事情是前端开发人员的事了。而手淘经过多年的摸索和实战,总结了一套移动端适配的方案——flexible方案

一些基本概念

视窗 viewport

简单的理解,viewport是严格等于浏览器的窗口。在桌面浏览器中,viewport就是浏览器窗口的宽度高度。但在移动端设备上就有点复杂。

移动端的viewport太窄,为了能更好为CSS布局服务,所以提供了两个viewport:虚拟的viewport(visualviewport)和布局的viewport(layoutviewport)

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。正是这些设备像素的微小距离欺骗了我们肉眼看到的图像效果。

设备独立像素(density-independent pixel)

设备独立像素也称为密度无关像素,可以认为是计算机坐标系统中的一个点,这个点代表一个可以由程序使用的虚拟像素(比如说CSS像素),然后由相关系统转换为物理像素。

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像素称为设备独立像素(device-independent pixel),简称DIPs。

屏幕密度

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)。

设备像素比(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

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-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)。

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。

众所周知,iPhone6的设备宽度和高度为375pt * 667pt,可以理解为设备的独立像素;而其dpr为2,根据上面公式,我们可以很轻松得知其物理像素为750pt * 1334pt

meta标签

<meta> 标签有很多种,而这里要着重说的是viewport的meta标签,其主要用来告诉浏览器如何规范的渲染Web页面,而你则需要告诉它视窗有多大。在开发移动端页面,我们需要设置meta标签如下:

<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1">

代码以显示网页的屏幕宽度定义了视窗宽度。网页的比例和最大比例被设置为100%。

CSS单位rem

W3C规范中是这样描述rem的:

font size of the root element.

简单的理解,rem就是相对于根元素<html>font-size来做计算。而我们的方案中使用rem单位,是能轻易的根据<html>font-size计算出元素的盒模型大小。而这个特色对我们来说是特别的有益处。

前端实现方案

了解了前面一些相关概念之后,接下来我们来看实际解决方案。在整个手淘团队,我们有一个名叫lib-flexible的库,而这个库就是用来解决H5页面终端适配的。

flexible.js是什么?

flexible.js适配方案采用rem布局,根据屏幕分辨率大小不同,调整根元素html的font-size,从而达到每个元素宽高自动变化,适配不同屏幕

Vue中怎么用

安装:cnpm i lib-flexible -S

引入:import 'lib-flexible/flexible'(在main.js你懂得)

执行这个JS后,会在<html>元素上增加一个data-dpr属性,以及一个font-size样式。JS会根据不同的设备添加不同的data-dpr值,比如说2或者3,同时会给html加上对应的font-size的值。

如此一来,页面中的元素,都可以通过rem单位来设置。他们会根据html元素的font-size值做相应的计算,从而实现屏幕的适配效果。

除此之外,在引入lib-flexible需要执行的JS之前,可以手动设置meta来控制dpr值,如:

<meta name="flexible" content="initial-dpr=2" />

其中initial-dpr会把dpr强制设置为给定的值。如果手动设置了dpr之后,不管设备是多少的dpr,都会强制认为其dpr是你设置的值。在此不建议手动强制设置dprflexible.js首先会获取设备型号,然后根据不同设备添加不同的data-dpr值,实际上只对iOS设备进行dpr的判断,对于Android系列,始终认为其dpr1

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;
}

屏幕尺寸不同,随着rem也不一样,如果盒子为150px,则转换成15rem

var width = docEl.getBoundingClientRect().width;
var rem = width / 10;

快速转换插件

VS code中可以下载一个插件cssrem

flexible的实质

flexible实际上就是能通过JS来动态改写meta标签,代码类似这样:

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);
}

事实上他做了这几样事情:

  • 动态改写<meta>标签
  • <html>元素添加data-dpr属性,并且动态改写data-dpr的值
  • <html>元素添加font-size属性,并且动态改写font-size的值

把视觉稿中的px转换成rem

读到这里,大家应该都知道,我们接下来要做的事情,就是如何把视觉稿中的px转换成rem。在此花点时间解释一下。

首先,目前日常工作当中,视觉设计师给到前端开发人员手中的视觉稿尺寸一般是基于640px750px以及1125px宽度为准。

正如文章开头显示的示例设计稿,他就是一张以750px为基础设计的。那么问题来了,我们如何将设计稿中的各元素的px转换成rem

目前Flexible会将视觉稿分成**100份**(主要为了以后能更好的兼容vhvw),而每一份被称为一个单位a。同时1rem单位被认定为10a。针对我们这份视觉稿可以计算出:

1a   = 7.5px
1rem = 75px 

那么我们这个示例的稿子就分成了10a,也就是整个宽度为10rem<html>对应的font-size75px

这样一来,对于视觉稿上的元素尺寸换算,只需要原始的px值除以rem基准值即可。例如此例视觉稿中的图片,其尺寸是176px * 176px,转换成为2.346667rem * 2.346667rem

文本字号不建议使用rem

前面大家都见证了如何使用rem来完成H5适配。那么文本又将如何处理适配。是不是也通过rem来做自动适配。

显然,我们在iPhone3G和iPhone4的Retina屏下面,希望看到的文本字号是相同的。也就是说,我们不希望文本在Retina屏幕下变小,另外,我们希望在大屏手机上看到更多文本,以及,现在绝大多数的字体文件都自带一些点阵尺寸,通常是16px24px,所以我们不希望出现13px15px这样的奇葩尺寸

如此一来,就决定了在制作H5的页面中,rem并不适合用到段落文本上。所以在Flexible整个适配方案中,考虑文本还是使用px作为单位。只不过使用[data-dpr]属性来区分不同dpr下的文本字号大小。

div {
    width: 1rem; 
    height: 0.4rem;
    font-size: 12px; // 默认写上dpr为1的fontSize
}
[data-dpr="2"] div {
    font-size: 24px;
}
[data-dpr="3"] div {
    font-size: 36px;
}