前端移动端适配总结 #1

xunan007 · 2018-02-23T05:39:56Z

meta标签到底做了什么事情

做过移动端适配的小伙伴一定有遇到过这行代码：

<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">

但是，很多小伙伴只是感性的认识：噢，我加了这行代码，然后页面的宽度就会跟我的设备宽度一致。然而，这种理解是很片面的。那么，这句话的本质到底是什么呢？

不急，我们先往下面看，这里先留个悬念。

几个专有名词和单位

这里，我们先来辨析一下在适配的时候经常会遇到的一些名词、数值单位。

首先，先来看一下物理像素。

以iphone6为例，可知道：

分辨率：1334pt x 750pt
指的是屏幕上垂直有1334个物理像素，水平有750个物理像素。

屏幕尺寸：4.7in
注意英寸是长度单位，不是面积单位。4.7英寸指的是屏幕对角线的长度，1英寸等于2.54cm。

屏幕像素密度：326ppi
指的是每英寸屏幕所拥有的像素数，在显示器中，dpi=ppi。dpi强调的是每英寸多少点。同时，屏幕像素密度=分辨率/屏幕尺寸

接着，我们来看一下其他的单位。

设备独立像素：设备独立像素，不同于设备像素（物理像素），它是虚拟化的。比如说css像素，我们常说的10px其实指的就是它。需要注意的是，物理像素开发者是无法获取的，它是自然存在的一种东西，该是多少就是多少。

设备像素比：缩写简称dpr，也就是我们经常在谷歌控制台移动端调试顶端会看到的一个值。设备像素比 = 设备像素 / css像素（垂直方向或水平方向）。可以通过JS来获取：window.devicePixelRatio

PC和移动端不同的视口

注：以下涉及的像素均为CSS像素。并且默认不考虑缩放。

布局视口

写过css的小伙伴应该知道，我们在html、body设置width:100%;height:100%;的时候，它并不是无效的。我们都知道100%这种百分数应该是继承父元素而来的。那在这里是继承哪里的呢？

在PC浏览器中，有一个用来约束CSS布局视口的东西，又叫做初始包含块。这也就是所有宽高继承的由来。除去margin、padding，布局视口和浏览器可视窗口宽度是一致的，同时也和浏览器本身的宽度一致。

但是在移动端，就大不一样了。

以下的例子是在不加meta标签的前提下进行演示的。

假如我们现在做一个二八分的左右布局，那么如果在PC端上面的话，显示的效果非常完美，这没什么好说的。

那如果是在手机端呢，这里以iphone6为例子来讲解：

图例如下：

代码如下：

* {
    margin: 0;
    padding: 0;
}

html,
body {
    height: 100%;
    width: 100%;
}

.left {
    float: left;
    width: 20%;
    height: 100%;
    background: red;
}

.right {
    float: right;
    width: 80%;
    height: 100%;
    background: green;
}
----
<body>
    <div class="left"></div>
    <div class="right"></div>
</body>

这里我们会看到，为什么body的宽度是980px，而浏览器的宽度只有375px，那么这个980px到底是从哪里来的呢？

其实，这里的980px就是移动端所谓的布局视口了。

在移动端，默认的情况下，布局视口的宽度是要远远大于浏览器的宽度的。这两个视口不同于PC端，是相互独立存在的。为什么呢？试想一下，如果一个网页不对移动端进行适配，用户进行阅读的时候，如果默认情况下布局视口的宽度等于浏览器宽度，那是不是展示起来更加的不友好。也就是说，如果一个div的宽度为20%，那么它在布局视口宽度为980px的时候，展示给用户的像素还有196px，而如果宽度只有375px的情况下，宽度只有75px，展示的大小相差特别大。

所以，浏览器厂商为了让用户在小屏幕下网页也能够显示地很好，所以把布局视口宽度设置地很大，一般在768px ~ 1024px之间，最常见的宽度是980px。这个宽度可以通过document.documentElement.clientWidth得到。

视觉视口

对于视觉视口来说，这个东西是呈现给用户的，它是用户看到网页区域内CSS像素的数量。由于用户可以自行进行缩放控制，所以这个视口并不是开发者需要重点关注的。

值得注意的是，在移动端缩放不会改变布局视口的宽度，当缩小的时候，屏幕覆盖的css像素变多，视觉视口变大，反之亦然。

而在PC端，缩放对应布局宽度和视觉窗口宽度都是联动的。而浏览器宽度本身是固定的，无论怎么缩放都不受影响。

如果对上面的宽度还是很乱，那么这里有一个表格可以帮助你理清思路。

以下表格横向都以浏览器窗口的宽度作为基准：

对于PC端来说：

对于移动端来说：

理想视口

以上，布局视口很明显对用户十分的不友好，完全忽略了手机本来的尺寸。

所以苹果引入了理想视口的概念，它是对设备来说最理想的布局视口尺寸。理想视口中的网页用户最理想的宽度，用户进入页面的时候不需要缩放。

那么很明显，所谓的理想宽度就是浏览器（屏幕）的宽度了。

所以就有了下面的这段代码：

<meta name="viewport" content="width=device-width">

然而，这段代码其实也并不完美，在IE浏览器中，由于横屏竖屏的切换会对其造成影响，为了解决这个兼容性的问题，最后再加上一句，就有了现在的：

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

width=device-width 这句代码可以把布局视口设置成为浏览器（屏幕）的宽度。

initial-scale=1 的意思是初始缩放的比例是1，使用它的时候，同时也会将布局视口的尺寸设置为缩放后的尺寸。而缩放的尺寸就是基于屏幕的宽度来的，也就起到了和width=device-width同样的效果。

另外，值得一提的是，我们在进行媒体查询的时候，查询的宽度值其实也是布局视口的宽度值。

Retina屏幕&普通屏幕，模糊的由来

dpr的具体表现

有时候我们会发现，当我们在适某一机型的时候，显示上没什么问题。但是一旦我换到另外一部手机，发现出现了模糊的情况，尤其以图片更为显著。

其实这个问题，就是涉及到了上面讲到的一个属性：设备像素比，即我们经常说的dpr。下面先来看dpr的表现：

假设现在有一台iphone6，那么它的设备独立像素是375x667，dpr为2，尺寸是4.7in，那么物理像素就是750x1334。
同样的我们也有一台不知名的设备，它的设备独立像素刚好也是375x667，尺寸也是4.7in，但是dpr为1，此时的物理像素就是375x667。

于是，它们的屏幕表现如下：

在不同的屏幕上，无论是普通屏幕还是retina屏幕，css像素所呈现的大小是一致的。（如果不理解这句话，可以写一个2px的正方形使用谷歌控制台移动设备调试，在不同的设备之间来回切换，你会发现大小其实是一样的。一开始我总以为这个css像素的实际宽高因为受到dpr的影响而在不同设备上的长宽是不一致的。）

不同的是，1个css像素对应（覆盖）的物理像素个数。

所以，如果我们想要在这两个屏幕显示这么一个css样式：

width: 2px;
heigth: 2px;

在普通屏幕下，也就是dpr为1的屏幕中，1个css像素对应（覆盖）的是一个物理像素。在retina屏幕下，1个css像素对应（覆盖）的是4个物理像素。换句话说，就是dpr为2的设备。看下面这张图：

浅显的理解就是可以看作是2cmx2cm的正方形被切割成四块，然后遇到dpr为2的时候，被切割的四块又被分别切割成四块，但是总面积不变。

模糊的产生

知道了1个css像素覆盖的物理像素可能不同，就好理解为什么会出现模糊的情况了。

这里又讲到一个名词：位图像素。

位图像素是栅格图像（如：png,jpg,gif等）最小的数据单元。每一个位图像素都包含着一些自身的显示信息。（如：显示位置，颜色值，透明度等）

理论上来说，1个位图像素对应1个物理像素，图片才能达到完美清晰的展示。

但是上面说过，在retina屏幕上，会出现1个位图像素对应多个物理像素。

还是以iphone6为例，1个位图像素对应4个物理像素。由于单个位图像素已经是最小的数据单位了，它不能再被进行切割。于是为了能够显示出来，就只能就近取色，从而导致所谓的图片模糊问题。如下：

如何解决

很明显，由于位图像素不够分而产生模糊的情况，解决的办法十分简单，就是使用跟dpr同个倍数大小的图片。比如iphone6，一个200x300的img标签，原图就要提供400x600的大小。

那么当加载到img标签中，浏览器会自动对每1px的css像素减半，可以理解为此时还是维持着1:1的css像素:物理像素，不产生模糊。

这个做法其实就是手淘团队在做retina适配的一个重要的原理之一，后面会讲到，这里先放着不说。

其他

反向思考一下，如果普通屏幕，也就是dpr为1的屏幕，也使用了两倍的图片，会发生什么样的情况呢？

很明显，在普通屏幕下，200×300的img标签，所对应的物理像素个数就是200×300个，而两倍图片的位图像素个数则是200x300x4，于是就出现一个物理像素点对应4个位图像素点，所以它的取色也只能通过一定的算法进行缩减，显示结果就是一张只有原图像素总数四分之一，肉眼看上去虽然图片不会模糊，但是会觉得有点色差。（其实就是模糊的逆向过程）

用图片来表示就是：

这里摘取了网上一篇博文的demo来阐述上面所说的问题。

以上是一张100x100的图片，分别放在了100x100，50x50，25x25的容器中，在retina屏幕下面的显示效果。

通过取色器放大镜可以看出边界像素点的差别：

在图一中，边界像素点就近取色，色值介于红白之间，偏淡，图片看上去会模糊(可以理解为图片拉伸)。

在图二中，图片正常，很清晰。

在图三中，边界像素点就近取色，色值介于红白之间，偏浓，图片看上去有色差。

手淘团队flexible.js布局

现今，适配手机端的传统rem布局已经逐步被手淘团队的一套flexible布局代替。

具体的实现方式以及细节这里也不铺开来说，具体参考w3cplus的一篇文章，很容易读懂和理解。

这里我更想分析一下flexible.js做法的意义和原因。

读过文章之后，相信大家应该对整个开发适配的流程比较熟悉了。

假设现在要适配一个iphone6的设备。上面已经说过了iphone6的各个参数，这里不再赘述，需要的自行上移查看。

于是：

设计师给了一个750px宽度的设计稿（注意这里是750px而不是375px）
前端工程师用750px的这个比例开始还原
把宽高是px的转换成rem
字体使用px而不使用rem
flexible.js会自动判断dpr进行整个布局视口的放缩

rem布局和字体的处理

从flexible.js中可见，在宽高中使用的是rem，这是为了保证在不同宽度尺寸的设备中能够保证布局的等比例缩放。

而为什么字体不使用rem而是采用px呢？

首先，用过rem单位的小伙伴都会发现，使用rem后由于不同的尺寸，换算之后出现各种奇奇怪怪的数值，最为明显的就是更多的小数位，比如13.755px之类的数值。在浏览器中，各浏览器中对小数点的计算存在偏差，而且有些带小数的font-size值在特定的浏览器显示并不够清晰。

其次，我们希望在小屏幕下面显示跟大屏幕同等量的字体。并且如果使用rem的话，那么由于等比例的存在，在小屏幕下就会存在小屏幕字体更小的情况，不利于我们更好的去阅读，违背了适配的初衷。所以，对于字体的适配，更好的做法就是使用px和媒体查询来进行适配。

所以，也就不难解释为什么要对font-size进行放大的处理了，如下的sass代码：

@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;
    }
}

由于retina屏幕下dpr的不同，我们又想显示的字体一样大，于是就给字体再增大dpr的倍数，这样当缩小dpr倍的时候，那么字体也就和设计稿所示的大小一样大了，在不同的手机中显示的大小也是一致的。

Retina屏幕下的处理与安卓手机的适配

从flexible.js的代码中可以知道，flexible布局仅仅只是针对iPhone进行适配，而默认所有的安卓设备都强制性设置dpr为1。

于是，因为这个缘故，很多小伙伴可能就会产生这样的问题：为什么安卓不用retina屏幕，安卓下面是不是就不会有模糊的问题？

其实不然，模糊的本质是因为dpr，而安卓手机不同的设备的dpr也是不尽相同的。也就是说，安卓手机下也存在模糊的情况。只不过它的屏幕不叫retina屏幕，没有这个叫法，所以很多小伙伴都误认为安卓手机没有这个毛病。

那么问题又来了？既然也有模糊的毛病，那么为什么安卓手机不进行适配呢？

问题就在这里了，有兴趣的小伙伴可以去看一下大中华的安卓手机，dpr参数五花八门，从1到4，连1.75、2.75这种奇葩的数字也有，所以个人觉得权衡之下，直接简单“粗暴”把安卓手机全部设置为1，是效率和收益更高的做法。

当然，也有人进行了flexible.js的改进，就是对dpr比较正常的安卓手机进行适配，也就是说只适配dpr为整数的安卓设备。对于那些奇葩的dpr为1.75的设备直接忽略。实现这个并不难，有兴趣的小伙伴们可以试下。

响应式与自适应的选择

最后，对于响应式和自适应的区别，网上有各种各样的解释。

个人认为，其实没必要把它讲得那么复杂，知乎上有个小伙伴讲我觉得就很白话文：

响应式针对的是不同分辨率设备而进行的适配式设计，以利用@media规则为主要手段，而自适应则忽略@media以比例布局为主，目的是适应不同的浏览器窗口大小。

于是我们会发现，现今大型网站，例如说淘宝网，已经没有做响应式了。什么意思呢？

我们会发现，淘宝网手机端和网页端使用的是两个域名，也就是说，不同的客户端已经不再共用一套dom结构了。而是区分开来做自适应。然后每次用户访问的时候它就根据客户端的类型重定向。

为什么呢？

试想一下淘宝这种大型网站，一个分页下的商品条目特别多，并且每个商品条目的dom结构又十分复杂，而且pc端往往显示的信息是要比手机端更多的。如果不分开做两套，而是直接用响应式的话，那么pc端上显示的很多dom就要在手机端上隐藏，结果这些dom都没有被用到，但是却加载了。在这个流量和速度至上的时代，代码冗余先不说，多加载的这些无用的代码而消耗的流量，从某种意义上来说就已经损失了很多的效益。

最后

考虑到兼容性的问题，原先我们在文章头部说到的那段代码：

<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">

从Chrome32+版本开始是会默认禁用用户缩放的，但是考虑到兼容大部分设备，还是要加上其他设置，让meta标签能够有更好的容错性。也就是下面这段代码：

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

需要注意的是，在ios10+以上，尽管开发者设置了user-scalable=no，Safari还是允许用户通过手势来缩放。（安卓手机各大厂商的内置浏览器也逐渐开放用户缩放，即使使用meta标签进行设置）

解决的方法也很简单，只需要检测touch相关事件来阻止事件的触发即可。

window.onload = function() {
    // 同时按下两个手指
    document.addEventListener('touchstart', function(event) {
        if(event.touches.length > 1) {
            event.preventDefault()
        }
    })
    var lastTouchEnd = 0;
    // 特别注意300ms时差的设置
    document.addEventListener('touchend', function(event) {
        var now = (new Date()).getTime();
        if(now-lastTouchEnd <= 300) {
            event.preventDefault();
        }
        lastTouchEnd = now;
    })
}

以上，就是本文的全部啦。

文章有借鉴，借鉴的链接都会在这里放出来。

前辈们的经验和知识很宝贵，我们需要做的，是站在巨人的肩膀上，去提炼这些东西，有自己更好的理解、思考和开拓新知识面。

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前端移动端适配总结 #1

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xunan007 commented Feb 23, 2018 •

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模糊的产生

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响应式与自适应的选择

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