一次搞懂数据大屏适配方案 (vw vh、rem、scale)

前言

当接到可视化大屏需求时，你是否会有以下疑问👇
如何做一款定制化的数据大屏？
开发可视化数据大屏如何做自适应？
vw vh、rem、scale 到底哪种比较好？
时间不够，有没有偷懒的方法？

最近在公司开发了一个可视化大屏，开发定制化大屏，大家可能都一个感受，开发大屏主要是两方面的工作：

大屏之关键-前期的自适应适配
根据 ui 稿绘制图表，调细节

而解决了适配问题后，后面就只是一个慢工出细活，耗时间的事情了。

适配方案分析

看了网上的各种方案，目前大家采用的大概有 3 种👇

方案	实现方式	优点	缺点
vw vh	1.按照设计稿的尺寸，将`px`按比例计算转为`vw`和`vh`	1.可以动态计算图表的宽高，字体等，灵活性较高 2.当屏幕比例跟 ui 稿不一致时，不会出现两边留白情况	1.每个图表都需要单独做字体、间距、位移的适配，比较麻烦
scale	1.通过 `scale` 属性，根据屏幕大小，对图表进行整体的等比缩放	1.代码量少，适配简单 2.一次处理后不需要在各个图表中再去单独适配	1.因为是根据 ui 稿等比缩放，当大屏跟 ui 稿的比例不一样时，会出现周边留白情况 2.当缩放比例过大时候，字体会有一点点模糊，就一点点 3.当缩放比例过大时候，事件热区会偏移。
rem + vw vh	1.获得 rem 的基准值 2.动态的计算`html根元素的font-size` 3.图表中通过 vw vh 动态计算字体、间距、位移等	1.布局的自适应代码量少，适配简单	1.因为是根据 ui 稿等比缩放，当大屏跟 ui 稿的比例不一样时，会出现周边留白情况 2.图表需要单个做字体、间距、位移的适配

以上 3 种方案在实际应用中该怎么选择视具体情况而定，也有看到大家说自适应在地图的适配中会有一些兼容问题，我这边还没有实践过。

如果想简单，客户能同意留白，选用 scale 即可
如果需要兼容不同比例的大屏，并且想在不同比例中都有比较好的效果，图表占满屏幕，类似于移动端的响应式，可以采用 vw vh 的方案
至于 rem，个人觉得就是 scale 和 vw vh 的综合，最终的效果跟 scale 差不多

接下来介绍下三种方案的具体实现，方案中的代码都以 vue2.0 和 vue-cli3 搭建的 vue 项目为例，因为是 demo，图表的一些细节就没有过多细致的调整了

方案一：vw vh

上效果

ezgif.com-gif-maker (1).gif

当屏幕的尺寸比例刚好是 16:9 时

当屏幕的尺寸比例大于 16:9 时

当屏幕的尺寸比例小于 16:9 时

实现思路

按照设计稿的尺寸，将px按比例计算转为vw和vh，转换公式如下

假设设计稿尺寸为 1920*1080（做之前一定问清楚 ui 设计稿的尺寸）

即：
网页宽度=1920px
网页高度=1080px

我们都知道
网页宽度=100vw
网页宽度=100vh

所以，在 1920px*1080px 的屏幕分辨率下

1920px = 100vw

1080px = 100vh

这样一来，以一个宽 300px 和 200px 的 div 来说，其所占的宽高，以 vw 和 vh 为单位，计算方式如下:

vwDiv = (300px / 1920px ) * 100vw
vhDiv = (200px / 1080px ) * 100vh

所以，就在 1920*1080 的屏幕分辨率下，计算出了单个 div 的宽高

当屏幕放大或者缩小时，div 还是以 vw 和 vh 作为宽高的，就会自动适应不同分辨率的屏幕

话不多说，上代码

css 方案 - sass

util.scss

// 使用 scss 的 math 函数，https://sass-lang.com/documentation/breaking-changes/slash-div
@use "sass:math";

// 默认设计稿的宽度
$designWidth: 1920;
// 默认设计稿的高度
$designHeight: 1080;

// px 转为 vw 的函数
@function vw($px) {
  @return math.div($px, $designWidth) * 100vw;
}

// px 转为 vh 的函数
@function vh($px) {
  @return math.div($px, $designHeight) * 100vh;
}

路径配置
只需在vue.config.js里配置一下utils.scss的路径，就可以全局使用了

vue.config.js

const path = require("path");

function resolve(dir) {
  return path.join(__dirname, dir);
}

module.exports = {
  publicPath: "",
  configureWebpack: {
    name: "app name",
    resolve: {
      alias: {
        "@": resolve("src"),
      },
    },
  },
  css: {
    // 全局配置 utils.scs，详细配置参考 vue-cli 官网
    loaderOptions: {
      sass: {
        prependData: `@import "@/styles/utils.scss";`,
      },
    },
  },
};

在 .vue 中使用

<template>
    <div class="box">			
    </div>
</template>

<script>
export default{
    name: "Box",
}
</script>

<style lang="scss" scoped="scoped">
/* 
 直接使用 vw 和 vh 函数，将像素值传进去，得到的就是具体的 vw vh 单位		 
 */
.box{
    width: vw(300);
    height: vh(100);
    font-size: vh(16);
    background-color: black;
    margin-left: vw(10);
    margin-top: vh(10);
    border: vh(2) solid red;
}
</style>

css 方案 - less

utils.less

@charset "utf-8";

// 默认设计稿的宽度
@designWidth: 1920;

// 默认设计稿的高度
@designHeight: 1080;

.px2vw(@name, @px) {
  @{name}: (@px / @designWidth) * 100vw;
}

.px2vh(@name, @px) {
  @{name}: (@px / @designHeight) * 100vh;
}

.px2font(@px) {
  font-size: (@px / @designWidth) * 100vw;
}

路径配置
在vue.config.js里配置一下utils.less

const path = require("path");

function resolve(dir) {
  return path.join(__dirname, dir);
}

module.exports = {
  publicPath: "",
  configureWebpack: {
    name: "app name",
    resolve: {
      alias: {
        "@": resolve("src"),
      },
    },
  },
  css: {
    // 全局配置utils.scss
    loaderOptions: {
      less: {
        additionalData: `@import "@/styles/utils.less";`,
      },
    },
  },
};

在 .vue 文件中使用

<template>
    <div class="box">			
    </div>
</template>

<script>
export default{
    name: "Box",
}
</script>

<style lang="less" scoped="scoped">
/* 
 直接使用 vw 和 vh 函数，将像素值传进去，得到的就是具体的 vw vh单位		 
 */
.box{
    .px2vw(width, 300);
    .px2vh(height, 100);
    .px2font(16);
    .px2vw(margin-left, 300);
    .px2vh(margin-top, 100);
    background-color: black;
}
</style>

定义 js 样式处理函数

// 定义设计稿的宽高
const designWidth = 1920;
const designHeight = 1080;

// px转vw
export const px2vw = (_px) => {
  return (_px * 100.0) / designWidth + 'vw';
};

export const px2vh = (_px) => {
  return (_px * 100.0) / designHeight + 'vh';
};

export const px2font = (_px) => {
  return (_px * 100.0) / designWidth + 'vw';
};

屏幕变化后，图表自动调整

这种使用方式有个弊端，就是屏幕尺寸发生变化后，需要手动刷新一下才能完成自适应调整

为了解决这个问题，你需要在各个图表中监听页面尺寸变化，重新调整图表，在 vue 项目中，也可以借助element-resize-detector，最好封装个 resize 的指令，在各图表中就只要使用该指令就可以了，毕竟作为程序员，能偷懒就偷懒

安装 element-resize-detector

npm install element-resize-detector --save

引入工具包在组件中使用或者在单独的 js 中使用

import resizeDetector from 'element-resize-detector'

封装 directive

// directive.js
import * as ECharts from "echarts";
import elementResizeDetectorMaker from "element-resize-detector";
import Vue from "vue";
const HANDLER = "_vue_resize_handler";
function bind(el, binding) {
  el[HANDLER] = binding.value
    ? binding.value
    : () => {
        let chart = ECharts.getInstanceByDom(el);
        if (!chart) {
          return;
        }
        chart.resize();
      };
  // 监听绑定的div大小变化，更新 echarts 大小
  elementResizeDetectorMaker().listenTo(el, el[HANDLER]);
}
function unbind(el) {
  // window.removeEventListener("resize", el[HANDLER]);
  elementResizeDetectorMaker().removeListener(el, el[HANDLER]);
  delete el[HANDLER];
}
// 自定义指令：v-chart-resize 示例：v-chart-resize="fn"
Vue.directive("chart-resize", { bind, unbind });

main.js 中引入

import '@/directive/directive';

html 代码

<template>
  <div class="linechart">
    <div ref="chart" v-chart-resize class="chart"></div>
  </div>
</template>

这里要注意的是，图表中如果需要 tab 切换动态更新图表数据，在更新数据时一定不要用 echarts 的 dispose 方法先将图表移除，再重新绘制，因为 resize 指令中挂载到的图表实例还是旧的，就监听不到新的 chart 元素的 resize 了，更新数据只需要用 chart 的 setOption 方法重新设置配置项即可。

图表字体、间距、位移等尺寸自适应

echarts 的字体大小只支持具体数值（像素），不能用百分比或者 vw 等尺寸，一般字体不会去做自适应，当宽高比跟 ui 稿比例出入太大时，会出现文字跟图表重叠的情况

这里我们就需要封装一个工具函数，来处理图表中文字自适应了👇

默认情况下，这里以你的设计稿是 1920*1080 为例，即网页宽度是 1920px (做之前一定问清楚 ui 设计稿的尺寸）
把这个函数写在一个单独的工具文件dataUtil.js里面，在需要的时候调用
其原理是计算出当前屏幕宽度和默认设计宽度的比值，将原始的尺寸乘以该值
另外，其它 echarts 的配置项，比如间距、定位、边距也可以用该函数

编写 dataUtil.js 工具函数

// Echarts图表字体、间距自适应
export const fitChartSize = (size,defalteWidth = 1920) => {
  let clientWidth = window.innerWidth||document.documentElement.clientWidth||document.body.clientWidth;
  if (!clientWidth) return size;
  let scale = (clientWidth / defalteWidth);
  return Number((size*scale).toFixed(3));
}

将函数挂载到原型上

import {fitChartSize} from '@src/utils/dataUtil.js'
Vue.prototype.fitChartFont = fitChartSize;

这样你可以在.vue文件中直接使用this.fitChartSize()调用

<template>
  <div class="chartsdom" ref="chart" v-chart-resize></div>
</template>

<script>
export default {
  name: "dashboardChart",
  data() {
    return {
      option: null,
    };
  },
  mounted() {
    this.getEchart();
  },
  methods: {
    getEchart() {
      let myChart = this.$echarts.init(this.$refs.chart);
      const option = {
        backgroundColor: "transparent",
        tooltip: {
          trigger: "item",
          formatter: "{a} <br/>{b} : {c}%",
        },
        grid: {
          left: this.fitChartSize(10),
          right: this.fitChartSize(20),
          top: this.fitChartSize(20),
          bottom: this.fitChartSize(10),
          containLabel: true,
        },
        calculable: true,
        series: [
          {
            color: ["#0db1cdcc"],
            name: "计划投入",
            type: "funnel",
            width: "45%",
            height: "70%",
            x: "5%",

            minSize: "10%",
            funnelAlign: "right",

            center: ["50%", "50%"], // for pie

            data: [
              {
                value: 30,
                name: "下单30%",
              },
              {
                value: 55,
                name: "咨询55%",
              },
              {
                value: 65,
                name: "点击65%",
              },
              {
                value: 60,
                name: "访问62%",
              },
              {
                value: 80,
                name: "展现80%",
              },
            ].sort(function (a, b) {
              return a.value - b.value;
            }),
            roseType: true,
            label: {
              normal: {
                formatter: function () {},
                position: "inside",
              },
            },
            itemStyle: {
              normal: {
                borderWidth: 0,
                shadowBlur: this.fitChartSize(20),
                shadowOffsetX: 0,
                shadowOffsetY: this.fitChartSize(5),
                shadowColor: "rgba(0, 0, 0, 0.3)",
              },
            },
          },

          {
            color: ["#0C66FF"],
            name: "实际投入",
            type: "funnel",
            width: "45%",
            height: "70%",
            x: "50%",

            minSize: "10%",
            funnelAlign: "left",

            center: ["50%", "50%"], // for pie

            data: [
              {
                value: 35,
                name: "下单35%",
              },
              {
                value: 40,
                name: "咨询40%",
              },
              {
                value: 70,
                name: "访问70%",
              },
              {
                value: 90,
                name: "点击90%",
              },
              {
                value: 95,
                name: "展现95%",
              },
            ].sort(function (a, b) {
              return a.value - b.value;
            }),
            roseType: true,
            label: {
              normal: {
                position: "inside",
              },
            },
            itemStyle: {
              normal: {
                borderWidth: 0,
                shadowBlur: this.fitChartSize(20),
                shadowOffsetX: 0,
                shadowOffsetY: this.fitChartSize(5),
                shadowColor: "rgba(0, 0, 0, 0.3)",
              },
            },
          },
        ],
      };
      myChart.setOption(option, true);
    },
  },
  beforeDestroy() {},
};
</script>

<style lang="scss" scoped>
.chartsdom {
  width: 100%;
  height: 100%;
}
</style>

方案二：scale

通过 css 的 scale 属性，根据屏幕大小，对图表进行整体的等比缩放，从而达到自适应效果

上效果

当屏幕的尺寸比例刚好是 16:9 时，页面能刚好全屏展示，内容占满显示器

当屏幕的尺寸比例小于 16:9 时，页面上下留白，左右占满并上下居中，显示比例保持 16:9

当屏幕尺寸比例大于 16:9 时，页面左右留白，上下占满并居中，显示比例保持 16:9

话不多说，上代码

html 部分

<div className="screen-wrapper">
    <div className="screen" id="screen">

    </div>
 </div>

js 部分

<script>
export default {
mounted() {
  // 初始化自适应  ----在刚显示的时候就开始适配一次
  handleScreenAuto();
  // 绑定自适应函数   ---防止浏览器栏变化后不再适配
  window.onresize = () => handleScreenAuto();
},
deleted() {
  window.onresize = null;
},
methods: {
  // 数据大屏自适应函数
  handleScreenAuto() {
    const designDraftWidth = 1920; //设计稿的宽度
    const designDraftHeight = 960; //设计稿的高度
    // 根据屏幕的变化适配的比例
    const scale =
      document.documentElement.clientWidth /
        document.documentElement.clientHeight <
      designDraftWidth / designDraftHeight
        ? document.documentElement.clientWidth / designDraftWidth
        : document.documentElement.clientHeight / designDraftHeight;
    // 缩放比例
    document.querySelector(
      '#screen',
    ).style.transform = `scale(${scale}) translate(-50%, -50%)`;
  },
},
};
</script>

css部分

/*
  除了设计稿的宽高是根据您自己的设计稿决定以外，其他复制粘贴就完事
*/  
.screen-root {
    height: 100%;
    width: 100%;
    .screen {
        display: inline-block;
        width: 1920px;  //设计稿的宽度
        height: 960px;  //设计稿的高度
        transform-origin: 0 0;
        position: absolute;
        left: 50%;
        top: 50%;
    }
}

实现思路

如何缩放

当屏幕宽高比 < 设计稿宽高比，我们需要缩放的比例是屏幕宽度 / 设计稿宽度
当屏幕宽高比 > 设计稿宽高比，我们需要缩放的比例是屏幕高度 / 设计稿高度

const scale = document.documentElement.clientWidth / document.documentElement.clientHeight < designDraftWidth / designDraftHeight ?
            (document.documentElement.clientWidth / designDraftWidth) :
            (document.documentElement.clientHeight / designDraftHeight);

如果我们拿到的设计稿宽高为: 1920 * 960 px ，而我们的屏幕大小是 1440 * 900 px，那么 1440/900 = 1.6，920/960 = 2

因为 1.6 < 2 （当前屏幕宽高比小于设计稿宽高比）

所以我们需要缩放的比例是：屏幕宽度除以设计稿宽度 = 1440/1920 = 0.75

如何居中
首先我们利用 transform:translate(-50%,-50%) ，将动画的基点设为左上角

transform-origin：设置动画的基点(中心点)，默认点是元素的中心点

语法

transform-origin: x-axis y-axis z-axis;

然后利用transform:translate(-50%,-50%)，将图表沿 x，y 轴移动 50%

接下来利用绝对定位将图表定位到中间位置

position: absolute;
left: 50%;
top: 50%;

偷懒方法-插件

v-scale-screen是使用 css 属性 transform 实现缩放效果的一个大屏自适应组件，通过 scale 进行等比例计算，达到等比例缩放的效果，同时也支持铺满全屏，宽度等比，高度等比，等自适应方案,具体可查大屏自适应终极解决方案

方案三：rem + vw wh

上效果

当屏幕的尺寸比例刚好是 16:9 时，页面能刚好全屏展示，内容占满显示器

当屏幕的尺寸比例小于 16:9 时，页面上下留白，左右占满并上下居中，显示比例保持 16:9

当屏幕尺寸比例大于 16:9 时，页面左右留白，上下占满并居中，显示比例保持 16:9

实现思路

关于 rem
rem(font size of the root element)，是 css3 中新增的一个大小单位，即相对于根元素 font-size 值的大小。
自适应思路
动态的计算出页面的 fontsize 从而改变 rem 的大小。

拿 1920 * 1080 的标准屏幕大小为例，将屏幕分为10份，先计算rem 的基准值: 1920 / 10 = 192；
把所有元素的长、宽、位置、字体大小等原来的 px 单位全部转换成 rem；
网页加载后，用 js 去计算当前浏览器的宽度，并设置 html 的 font-size 为 (当前浏览器窗口宽度 / 10) 。
这样的话 10rem 就刚好等于浏览器窗口的宽度，也就可以保证 100% 宽度，等比例缩放设计稿的页面了。

因此 rem + vw vh 方案要解决三件事

获得 rem 的基准值；
页面内写一段 js 代码，动态的计算html根元素的font-size；
屏幕变化后，图表自动调整和图表字体、间距、位移等的自适应。

实现方案

第一点：获得 rem 的基准值

首先安装 @njleonzhang/postcss-px-to-rem 这个包

npm i @njleonzhang/postcss-px-to-rem -D

在项目根目录新建.postcssrc.js配置文件

module.exports = {
  plugins: {
    autoprefixer: {},
    "@njleonzhang/postcss-px-to-rem": {
      unitToConvert: 'px', // (String) 要转换的单位，默认是 px。
      widthOfDesignLayout: 1920, // (Number) 设计布局的宽度。对于pc仪表盘，一般是 1920.
      unitPrecision: 3, // (Number) 允许 rem 单位增长到的十进制数字.
      selectorBlackList: ['.ignore', '.hairlines'], // (Array) 要忽略并保留为 px 的选择器.
      minPixelValue: 1, // (Number) 设置要替换的最小像素值.
      mediaQuery: false // (Boolean) 允许在媒体查询中转换 px.
    }
  }
}

配置完成后，页面内的 px 就会被转换成 rem 了

第二点：动态的计算html根元素的font-size

在工具函数文件中新建一个 rem.js 文件，用于动态计算 font-size

(function init(screenRatioByDesign = 16 / 9) {
  let docEle = document.documentElement
  function setHtmlFontSize() {
    var screenRatio = docEle.clientWidth / docEle.clientHeight;
    var fontSize = (
      screenRatio > screenRatioByDesign
        ? (screenRatioByDesign / screenRatio)
        : 1
    ) * docEle.clientWidth / 10;
    docEle.style.fontSize = fontSize.toFixed(3) + "px";
    console.log(docEle.style.fontSize);
  }
  setHtmlFontSize()
  window.addEventListener('resize', setHtmlFontSize)
})()

在入口文件 main.js 中引入 rem.js 文件

import './utils/rem.js';

至此，页面就已经可以实现 16:9 自适应了。

第三点：屏幕变化，图表自适应
屏幕变化后，图表自动调整字体、间距、位移等，此处参考上面 vw vh 的实现方式即可，在此就不重复赘述了

参考资料

推荐一个echarts 的案列网站，需要什么直接图表直接在上面去找，可以省去很多查 echarts 配置的时间
全网echarts案例资源大总结和echarts的高效使用技巧（细节版）
scale 方案参考：数据大屏最简单自适应方案，无需适配rem单位
vw vh 方案参考： Vue+Echarts企业级大屏项目适配方案
rem 方案参考：数据大屏rem适配方案