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女王控的博客

移动端Web页面适配

移动端 web 页面的开发,由于手机屏幕尺寸、分辨率不同,或者需要考虑横竖屏问题,为了使得 web 页面在不同移动设备上具有相适应的展示效果,需要在开发过程中使用合理的适配方案来解决这个问题。

静态布局 + initial-scale + 各个元素 px

早期网页设计采用静态布局,通过 <meta> 标签中的 applicable-device 应用设备标识识别移动设备,即 <meta name='applicable-device' content='mobile'>

<meta> 标签中的 viewport 标签中设置 width,通过 js 动态修改标签的 initial-scale 使得页面等比缩放,刚好占满整个屏幕。一些文章中有提到静态布局中页面各个元素采用 px 为单位,这种方案实现简单,不存在兼容性问题,但用户体验很不友好。

流式布局 + 宽度百分比 + 高度 px

后面出现流式布局,使用百分比定义宽度,高度使用 px 固定,根据可视区域大小实时进行尺寸调整,通常使用 max-width/min-width 控制尺寸范围过大或者过小。

这种方案实现比较简单,但在大屏手机或横竖屏切换场景下可能会导致页面元素被拉伸变形,字体大小无法随屏幕大小发生变化。

弹性布局 + em/rem + px/百分比/em/rem

顺应不同页面字体大小展现问题,出现了弹性布局。这种布局方案下,包裹文字的元素的尺寸采用 em/rem 为单位,页面主要划分区域的尺寸依据情况使用 px、百分比或者 em/rem。如一些高校的网站 jlu,页面的主要划分区域使用 px 和百分比,包裹文字的元素和文字采用 em。

响应式布局 + 媒体查询 + 以上方案

上面的这几种方案下,页面元素的大小按照屏幕分辨率进行适配调整,但是整体布局不变,对于响应式 web 设计,网页布局会随着访问它的视口及设备的不同呈现不同的样式,在实现上可能会以上多种方案的结合,同时搭配媒体查询技术使用,使得一个页面在多个终端 (PC, mobile, pad) 呈现满意效果,如 mashable 。

px (pixel)

像素,是屏幕上显示数据的最基本的点,表示相对大小。不同分辨率下相同长度的 px 元素显示会不一样,是因为像素点的个数相同情况下,不同分辨率下每个像素点对应的像素宽度不同。比如同样是 14px 大小的字,在 1366×768 显示屏下会显示的小,在 1024×768 显示屏下会相对大。也称为物理像素(设备像素),是分辨率的尺寸单位。

pt (point)

印刷行业常用单位,能够使用测量设备测得的长度,等于 1/72 英寸。

css 像素

在不同屏幕上,css 像素呈现的物理尺寸一致,但 css 像素对应的物理像素不同。标准的显示密度下,1 个 css 像素对应一个物理像素,缩放时 1 个 css 像素对应的物理像素会减增。是一种设备独立像素(device independent pixels: DIPs)

PPI (pixel per inch)

像素密度,每英寸所拥有的像素数。值越高,显示画面细节越丰富。计算公式为: ( W 2 + H 2 ) S \frac{\sqrt{(W^2+H^2)}}{S}

DPI (dot per inch)

打印设备每英寸印刷出来的点有多少个,值越高,图片越细腻。

DPR (devicePixelRatio)

设备物理像素和设备独立像素比,即

D P R = 物理像素 css像素 DPR= \frac{\text{物理像素}}{\text{css像素}}

是指在理想布局宽度,使用多少个物理像素来渲染一个 css 像素。

js 中通过 window.devicePixelRatio 获取,css 中通过 -webkit-device-pixel-ratio, -webkit-min-device-pixel-ratio, -webkit-max-device-pixel-ratio 进行媒体查询。

<meta> 标签中定义了一些元数据信息,通过设置 <meta name="viewport"> ,提供有关视口初始大小的信息,供移动设备 使用,属性值为

移动端涉及布局视口(Layout Viewport)、视觉视口(Visual ViewPort)和理想视口(Ideal ViewPort)。

  • 布局视口是指用视口元标签(viewport meta)来进行布局视口设置,css 布局是相对于布局视口计算
  • 视觉视口是指用户当前看到的区域
  • 理想视口是屏幕分辨率的值,通过设置 <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0"> 实现
  • 手机屏幕特性

    与移动端 web 页面适配有关的手机屏幕特性包括

    像素分辨率

    硬件所支持的,屏幕每行的像素 * 每列的像素点数,单位是 px

    逻辑分辨率

    设备独立的,软件可以达到的,个人理解是使得软件/页面在不同屏幕上显示出来的效果一致。

    像素分辨率除以逻辑分辨率等于倍率,如 @3x 表示分辨率的 3 倍。一个已知物理像素大小的元素,如果在普通屏中其设备像素等于 css 像素,但在一些高清屏中,如 Retina 显示屏,一个 css 像素对应 2 或 3 个设备像素,这时显示出来的元素会变小。为了让元素如期待显示,需要传入原始设计稿尺寸 × 倍率的设计稿,根据 DPR 的定义,这样加载后能够达到同样的效果。

    手机屏幕对角线长度换算成英寸的大小

    百分比方案

    使用百分比定义宽度,高度用 px 固定,根据可视区域实时尺寸进行调整,尽可能适应各种分辨率,通常使用 max-width/min-width 控制尺寸范围过大或者过小。下表是子元素不同属性设置百分比的依据

    原理简单,不存在兼容性问题

  • 如果屏幕尺度跨度太大,相对设计稿过大或者过小的屏幕不能正常显示,在大屏手机或横竖屏切换场景下可能会导致页面元素被拉伸变形,字体大小无法随屏幕大小发生变化。
  • 设置盒模型的不同属性时,其百分比设置的参考元素不唯一,容易使布局问题变得复杂。
  • rem 方案

    rem 是相对长度单位,rem 方案中的样式设计为相对于根元素 font-size 计算值的倍数。根据屏幕宽度设置 html 标签的 font-size,在布局时使用 rem 单位布局,达到自适应的目的,是弹性布局的一种实现方式。

    首先获取文档根元素和设备 dpr,设置 rem,在 html 文档加载和解析完成后调整 body 字体大小; 在页面缩放/回退/前进的时候,获取元素的内部宽度 (不包括垂直滚动条,边框和外边距),重新调整 rem 大小。

    用 css 处理器或 npm 包将页面 css 样式中的 px 自动转换成 rem。在整个 flexible 适配方案中,文本使用 px 作为单位,使用 [data-dpr] 属性来区分不同 dpr 下的文本字号。由于手机浏览器对字体显示最小是 8px,因此对于小尺寸文字需要采用 px 为单位,防止通过 rem 转化后出现显示问题。手机淘宝中的字体使用 px 为单位,腾讯新闻中的字体使用 rem 为单位。

    (function(win, lib) {
      var doc = win.document; // 当前文档对象
      var docEl = doc.documentElement; // 文档对象根元素的只读属性
      var metaEl = doc.querySelector('meta[name="viewport"]');
      var flexibleEl = doc.querySelector('meta[name="flexible"]');
      var dpr = 0;
      var scale = 0;
      var tid;
      var flexible = lib.flexible || (lib.flexible = {});
      if (metaEl) {
        // 当 meta 中 viewport 的标签设置了 scale 时,将根据 scale 手动设置 dpr
        console.warn('将根据已有的 meta 标签来设置缩放比例');
        var match = metaEl.getAttribute('content').match(/initial\-scale=([\d\.]+)/);
        if (match) {
          scale = parseFloat(match[1]);
          dpr = parseInt(1 / scale);
      } else if (flexibleEl) {
        // 当 meta 中 flexible 的标签存在时,据此设置 dpr
        var content = flexibleEl.getAttribute('content');
        if (content) {
          var initialDpr = content.match(/initial\-dpr=([\d\.]+)/);
          var maximumDpr = content.match(/maximum\-dpr=([\d\.]+)/);
          if (initialDpr) {
            dpr = parseFloat(initialDpr[1]);
            scale = parseFloat((1 / dpr).toFixed(2));
          if (maximumDpr) {
            dpr = parseFloat(maximumDpr[1]);
            scale = parseFloat((1 / dpr).toFixed(2));
      if (!dpr && !scale) {
        // 根据 js 获取到的 devicePixelRatio 设置 dpr 及 scale,scale 是 dpr 的倒数
        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,分别用 2 和 3 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;
      // 文本字号不建议使用 rem,flexible 适配方案中,文本使用 px 作为单位,使用 [data-dpr] 属性来区分不同 dpr 下的文本字号
      docEl.setAttribute('data-dpr', dpr);
      if (!metaEl) {
        // 添加 meta 标签,设置 name 为 viewport,content 根据 scale 设置缩放比(默认、最大、最小缩放比)
        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);
      function refreshRem() {
        // 更新 rem 值
        var width = docEl.getBoundingClientRect().width;
        if (width / dpr > 540) {
          width = 540 * dpr;
        // 将当前视口宽度 width 10 等分
        var rem = width / 10; // 1rem = viewWidth / 10
        docEl.style.fontSize = rem + 'px';
        flexible.rem = win.rem = rem;
      // resize 与 pageshow 延时 300ms 触发 refreshRem(), 使用防抖函数,防止事件被高频触发可能引起性能问题
      win.addEventListener(
        'resize',
        function() {
          clearTimeout(tid);
          tid = setTimeout(refreshRem, 300);
        false
      win.addEventListener(
        'pageshow',
        function(e) {
          // 当一条会话历史记录被执行的时候触发事件,包括后退/前进按钮,同时会在 onload 页面触发后初始化页面时触发
          if (e.persisted) {
            // 表示网页是否来自缓存
            clearTimeout(tid);
            tid = setTimeout(refreshRem, 300);
        false
      // 在 html 文档加载和解析完成后设置 body 元素字体大小
      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
      // 浏览器有最小字体限制,css 在 pc 上 font-size 是 12px (移动端最小是 8px), 也就是 css 像素是 12,其 DPR 为 1,在移动端 dpr 有可能为 2 和 3,为了保证字体不变小,需要用 12 * dpr 进行换算。
      refreshRem();
      //实现 rem 与 px 相互转换
      flexible.dpr = win.dpr = dpr;
      flexible.refreshRem = refreshRem;
      flexible.rem2px = function(d) {
        var val = parseFloat(d) * this.rem;
        if (typeof d === 'string' && d.match(/rem$/)) {
          val += 'px';
        return val;
      flexible.px2rem = function(d) {
        var val = parseFloat(d) / this.rem;
        if (typeof d === 'string' && d.match(/px$/)) {
          val += 'rem';
        return val;
    })(window, window['lib'] || (window['lib'] = {}));
  • ios: 6.1 系统以上都支持
  • android: 2.1 系统以上都支持
  • 大部分主流浏览器都支持
  • 相较于之前的静态布局和百分比方案,页面不会因为伸缩发生变形,自适应效果更佳。
  • 不是纯 css 移动适配方案,需要引入 js 脚本,在头部内嵌一段 js 脚本,监听分辨率的变化来动态改变根元素的字体大小,css 样式和 js 代码有一定耦合性,并且必须将改变 font-size 的代码放在 css 样式之前。
  • 小数像素问题,浏览器渲染最小的单位是像素,元素根据屏幕宽度自适应,通过 rem 计算后可能会出现小数像素,浏览器会对这部分小数四舍五入,按照整数渲染。浏览器在渲染时所做的摄入处理只是应用在元素的尺寸渲染上,其真实占据的空间依旧是原始大小。也就是说如果一个元素尺寸是 0.625px,那么其渲染尺寸应该是 1px,空出的 0.375px 空间由其临近的元素填充;同样道理,如果一个元素尺寸是 0.375px,其渲染尺寸就应该是 0,但是其会占据临近元素 0.375px 的空间。会导致:缩放到低于 1px 的元素时隐时现(解决办法:指定最小转换像素,对于比较小的像素,不转换为 rem 或 vw);两个同样宽度的元素因为各自周围的元素宽度不同,导致两元素相差 1px;宽高相同的正方形,长宽不等了;border-radius: 50% 画的圆不圆。
  • Android 浏览器下 line-height 垂直居中偏离的问题。常用的垂直居中方式就是使用 line-height,这种方法在 Android 设备下并不能完全居中。
  • cursor: pointer 元素点击背景变色的问题,对添加了 cursor:pointer 属性的元素,在移动端点击时,背景会高亮。为元素添加 tag-highlight-color: transparent 属性可以隐藏背景高亮。
  • vh/vw 方案

    视口是浏览器中用于呈现网页的区域,移动端的视口通常指的是布局视口

  • vw: 1vw 等于视口宽度的 1%
  • vh: 1vh 等于视口高度的 1%
  • vmin: 选取 vw 和 vh 中最小的那个
  • vmax: 选取 vw 和 vh 中最大的那个
  • 使用 css 预处理器把设计稿尺寸转换为 vw 单位,包括文本,布局高宽,间距等,使得这些元素能够随视口大小自适应调整。以 1080px 设计稿为基准,转化的计算表示为

    // 以1080px作为设计稿基准
    $vw_base: 1080 @function vw($px) {
      @return ($px / 1080) * 100vw;
    
  • 纯 css 移动端适配方案,不存在脚本依赖问题
  • 相对于 rem 以根元素字体大小的倍数定义元素大小,逻辑清晰简单,视口单位依赖于视口的尺寸 1vw = 1/100 viewport width,根据视口尺寸的百分比来定义元素宽度
  • 存在一些兼容性问题,Android 4.4 以下不支持

    rem + vw/vh 方案

    vw/vh 方案能够实现宽度和高度的自适应,并且逻辑清晰,由于其被支持得较晚,所以存在一定的兼容性问题。将 vw/vh 方案与 rem 方案相结合,给根元素设置随视口变化的 vw 单位,可以通过 postcss-plugin-vwtorem 将其转换

    对于 1080px 宽的设计稿,设置默认根字号的大小为 100px,那么设计稿中 1px 对应的是 100vw/1080 = 0.0925926vw,并且 1rem = 100px,也就可以得到 1rem = 9.256926vw

    同时可以使用媒体查询限制根元素的最大最小值,实现对页面的最大最小宽度限制,对用户的视觉体验更好。

    rem 弹性布局方式作为移动端 web 页面适配方法,后期从 rem 过渡到 vw ,只需要通过改变根元素大小的计算方式,不需要其他处理。vw 将会成为一种更好的适配方式,目前由于兼容性的原因得不到广泛应用。rem+vw/vh 不存在 vw/vh 的兼容性问题,可以成为由 rem 向 vw/vh 转变的一种过渡方案。

    基于媒体查询的响应式设计

    响应式设计使得一个网站同时适配多种设备和多个屏幕,让网站的布局和功能随用户的使用环境(屏幕大小、输出方式、设备/浏览器能力而变化),使其视觉合理,交互方式符合习惯。如使得内容区块可伸缩与自由排布,边距适应页面尺寸,图片适应比例变化,能够自动隐藏/部分显示内容,能自动折叠导航和菜单。

    主要实现是通过媒体查询,通过给不同分辨率的设备编写不同的样式实现响应式布局,用于解决不同设备不同分辨率之间兼容问题,一般是指 PC、平板、手机设备之间较大的分辨率差异。

    实现上不局限于具体的方案,通常结合了流式布局 + 弹性布局方案。比如给小屏幕手机设置@2x 图,为大屏手机设置@3x 图

    @media only screen and (min-width: 375px) {
      /* 样式1 */
    @media only screen and (min-width: 750px) {
      /* 样式2 */
    

    能够使网页在不同设备、不同分辨率屏幕上呈现合理布局,不仅仅是样式伸缩变换

  • 要匹配足够多的设备与屏幕,一个 web 页面需要多个设计方案,工作量比较大
  • 通过媒体查询技术需要设置一定量的断点,到达某个断点前后的页面发生显著变化,用户体验不太友好
  • 其他通用问题

    1 像素问题

    是指设置边框为 1px css 像素,在普通屏幕下 1px,高清屏幕 (dpr 为 2)下 2px 的情况。是由于不同移动设备的 dpr 不同,导致 1px css 像素,转换成物理像素后显示不一样。

    设置 scale 为 1/dpr

    css 中涉及 1 像素的地方仍然使用 px 作为单位,设置 <meta> 标签中 initial-scale=1/dpr ,将整个页面缩小 dpr 倍,对于页面采用 rem 方案的情况,将页面的根字体再放大 dpr 倍,这个时候就能够在不改变页面其他布局的情况下,保持边框的 css 像素为 1px。

    transform 的 scale 属性

    transform 的 scale 属性允许对元素进行缩放,其中 scaleY(y) 通过设置 Y 轴的值来定义缩放转换,并结合伪元素使用,通过 transform-origin: 50% 0% 修改元素变换的中心点实现。针对横着的边框线用 scaleY(y),针对竖着的边框线要用 scaleX(x),针对一圈的边框线用 scale(),并且需要注意转移元素变换中心点。

    /* 针对竖着的边框线 */
    .className::before {
      /* 其他样式 */
      transform-origin: 50% 0%;
    /* dpr 为 2 时 */
    @media only screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio: 2) {
      .className::before {
        transform: scaleY(0.5);
    /* dpr 为 3 时 */
    @media only screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio: 3) {
      .className::before {
        transform: scaleY(0.33);
    

    border-image 属性

    使用 border-image,在元素的边框上设置一个一半透明一半显示的图片,也可以使用 CSS3 渐变填充

    对图片的处理

  • 加载网页时,平均 60% 以上的流量来自加载图片。
  • 指定图像宽度时使用相对单位,防止意外溢出视口,如 width: 50%,将图片宽度设置为包含元素宽度的 50%。因为 css 允许内容溢出容器,需要使用 max-width: 100% 来保证图像及其他内容不会溢出。
  • 使用 img 元素的 alt 属性提供描述,描述有助于提高网站的可访问性,能提供语境给屏幕阅读器及其他辅助性技术。
  • 维护自适应页面中图片宽高比固定比较常用的方法是使用 padding 设置。
  • 对于不同 dpr 以及不同分辨率/尺寸的屏幕,为了避免资源浪费和等待时间延长,需要针对不同的屏幕使用合适的图片,加载的图片分为通过标签引入的图片和背景图片。
  • srcset 和 sizes

    对于 <img> 引入的图片,如果想要图片适应不同像素密度的屏幕,并且屏幕上显示图片的实际尺寸相同,使用 srcset 属性用来指定多张图像。它的值是一个逗号分隔的字符串,每个部分都是一张图像的 URL,后面接一个空格,后接是像素密度描述符。浏览器根据当前设备的像素密度,选择需要加载的图像。如果 srcset 属性都不满足条件,那么就加载 src 属性指定的默认图像。

    <img srcset="foo-320w.jpg, foo-480w.jpg 1.5x, foo-640w.jpg 2x" src="foo-640w.jpg" />
    <!--srcset属性给出了三个图像URL,适应三种不同的像素密度, 后面的像素密度描述符,格式是像素密度倍数 + 字母x。1x表示单倍像素密度,可以省略。-->

    如果想要针对不同屏幕,使用不同分辨率版本和尺寸的图片,使用属性 srcset 和 sizes 。srcset 定义了允许浏览器选择的图像集,以及每个图像的大小(使用 w 单位)。sizes 定义了一组媒体条件(例如屏幕宽度),指明当某些媒体条件为真时,什么样的图片尺寸是最佳选择。

    srcset="elva-fairy-320w.jpg 320w, elva-fairy-480w.jpg 480w, elva-fairy-800w.jpg 800w" sizes="(max-width: 320px) 280px, (max-width: 480px) 440px, 800px" src="elva-fairy-800w.jpg" alt="Elva dressed as a fairy"

    浏览器的查询过程:

  • 查看设备宽度;
  • 检查 sizes 列表中哪个媒体条件是第一个为真;
  • 查看给予该媒体查询的槽大小;
  • 加载 srcset 列表中引用的最接近所选的槽大小的图像
  • <img> 引入的图片,使用 js 自带的异步加载图片。根据不同的 dpr,加载不同分辨率的图片。

    <img id="img" data-src1x="[email protected]" data-src2x="[email protected]" data-src3x="[email protected]" />
    var dpr = window.devicePixelRatio;
    if (dpr > 3) {
      dpr = 3;
    var imgSrc = $('#img').data('src' + dpr + 'x');
    var img = new Image();
    img.src = imgSrc;
    img.onload = function(imgObj) {
      $('#img')
        .remove()
        .prepend(imgObj); //替换img对象
    

    picture

    为不同的视口提供不同的图片,使用 <picture> 标签。<picture> 是 html5 中定义的一个容器标签,内部使用 <source><image>,浏览器会匹配 <source> 的 type,media,srcset 等属性,找到最适合当前布局/视口宽度/设备像素密度的图像进行加载。这里的 <img> 标签是浏览器不支持 picture 元素,或者支持 picture 但没有合适的媒体定义时的后备,不能省略。

    <picture>
      <source media="(min-width: 30px)" srcset="cat-vertical.jpg" />
      <source media="(min-width: 60px)" srcset="cat-horizontal.jpg" />
      <img src="cat.jpg" alt="cat" />
    </picture>

    Image-set

    对于背景图片,使用 image-set 根据用户设备的分辨率匹配合适的图像,同时要考虑兼容性问题。

    .css {
      background-image: url(1x.png); /*不支持image-set的情况下显示*/
      background: -image-set(
        url(1x.png) 1x,
        /* 支持image-set的浏览器的[普通屏幕]下 */ url(2x.png) 2x,
        /* 支持image-set的浏览器的[2倍Retina屏幕] */ url(3x.png) 3x /* 支持image-set的浏览器的[3倍Retina屏幕] */
    

    media query

    对于背景图片,使用媒体查询自动切换不同分辨率的版本

    /* 普通显示屏(设备像素比例小于等于1)使用1倍的图 */
    .css {
      background-image: url(img_1x.png);
    /* 高清显示屏(设备像素比例大于等于2)使用2倍图  */
    @media only screen and (min-device-pixel-ratio: 2) {
      .css {
        background-image: url(img_2x.png);
    /* 高清显示屏(设备像素比例大于等于3)使用3倍图  */
    @media only screen and (min-device-pixel-ratio: 3) {
      .css {
        background-image: url(img_3x.png);
    

    对于上述的各种移动端 web 页面自适应方案来说,都存在着一些优势和不足。对于国内的一些互联网站,通过查看网页源代码发现,它可能不是某一种方案的单独使用,而是几种方案的结合。

    一个页面上,元素的宽度设置上有百分比,也有 rem,字体的样式中有 rem,有 em,也有固定大小的 px;在屏幕宽度过大时不再缩放,也会用到媒体查询,并且响应式设计更多地可能是针对不同设备间的自适应。

    对于移动端 web 页面的自适应方案来说,现在用的比较多的是 rem,逐渐向 vw/vh 发展,而 rem+vw/vh 则是作为 vw/vh 向后兼容的一种过渡。

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    2020-06-29 17:14:03

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