前端之移动端适配详解

By 大Van家 on 2021-09-11
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一、相关概念

​ 在学习移动端之前,我们先来学习一些基础的概念和专有名词,这些知识会在以后的面试、工作沟通中经常用到。

屏幕相关

1.屏幕大小

​ 指屏幕的对角线长度,单位是英寸(inch)。常见尺寸有: 3.5寸、4.7寸、5.0寸、5.5寸、6.0寸等。

备注:1英寸(inch) = 2.54厘米(cm)

2.屏幕分辨率

指屏幕在:横向、纵向上所拥有的物理像素点总数。一般表示用 n * m 表示。

​ 例如: iPhone 6 的屏幕分辨率为 750 * 1334

注意点:

  • 屏幕分辨率是一个固定值,屏幕生产出来就确定了,无法修改!!
  • 屏幕分辨率、显示分辨率是两个概念,系统设置中可以修改的是:显示分辨率。
  • 显示分辨率是设备当前所用到的物理像素点数,也可以说:屏幕分辨率 >= 显示分辨率。

常见手机分辨率

型号 分辨率(物理像素点总和)
IPhone 3G / 3GS 320 * 480
IPhone 4 / 4s 640 * 960
IPhone 5 / 5s 640 * 1136
IPhone 6 / 7 / 8 750 * 1334
IPhone 6p / 7p / 8p 1242 x 2208
IPhone X 1125 * 2436
华为 P30 1080 * 2340

3.屏幕密度

​ 又称:屏幕像素密度,是指屏幕上每英寸里包含的物理像素点个数,单位是 ppi (pixels per inch),其实这里还有另一个单位 dpi(dots per inch),两个值的计算方式都一样,只是使用的场景不同。 ppi主要用来衡量屏幕,dpi 用来衡量打印机等。

像素相关

1.物理像素

​ 又称:设备像素,物理像素是一个长度单位,单位是px,1个物理像素就是屏幕上的一个物理成像点,就是屏幕中一个微小的发光物理元器件(可简单理解为超级微小的灯泡),是屏幕能显示的最小粒度。它由屏幕制造商决定,屏幕生产后无法修改。例如 iPhone 6 的横向上拥有的物理像素为750、纵向上拥有的物理像素为1334 ,我们也可以用:750* 1334表示。

物理像素图示:

2. css 像素

​ 又称: 逻辑像素,css像素是一个抽象的长度单位,单位也是px,它是为 Web 开发者创造的,用来精确的度量Web 页面上的内容大小。我们在编写css、js、less中所使用的都是css像素(可以理解为:“程序员像素”);

思考:我代码中所写的1px(css像素),到了屏幕上到底对应几个物理像素呢?是1个css像素就对应1个物理像素(“发光的灯泡”)吗?要探讨这个对应关系,就要学习接下来的新概念:设备独立像素。

3.设备独立像素

设备独立像素简称 DIP 或 DP(device-independent pixel),又称:屏幕密度无关像素。

引言: 在没出现【高清屏】的年代,1个css像素对应1个物理像素,但自从【高清屏】问世,二者就不再是1对1的关系了。苹果公司在2010年推出了一种新的显示标准:在屏幕尺寸不变的前提下,把更多的物理像素点压缩至一块屏幕里,这样分辨率就会更高,显示效果就会更佳细腻。苹果将这种屏幕称为:Retina 屏幕(又名:视网膜屏幕),与此同时推出了配备这种屏幕的划时代数码产品——iPhone4。

我们来看一个场景:

​ 程序员写了:width = 2px,height = 2px 的盒子,若1个css像素直接对应1个物理像素,由于iPhone3G/S 与iPhone4屏幕尺寸相同,但iPhone4的屏幕能容纳下更多的物理像素点,所以iPhone4的物理像素点比iPhone3G/S小很多,那么理论上这个盒子在iPhone4屏幕上也就会比iPhone3G/S屏幕上小很多,而事实是iPhone3G/S 和 iPhone4下这个盒子是一样大的!!!,只不过 iPhone4更加细腻、清晰。如何做到的呢?这就要靠设备独立像素。

对比:iPhone3G/S 与 iPhone4的成像效果:

设备独立像素的出现,使得即使在【高清屏】下,(例如苹果的Retina屏),也可以让元素有正常的尺寸,让代码不受到设备的影响,它是设备厂商根据屏幕特性设置的,无法更改。

设备独立像素 与 物理像素关系

  • 普通屏幕下 1 个设备独立像素 对应 1 个物理像素
  • 高清屏幕下 1 个设备独立像素 对应 N 个物理像素

设备独立像素 与 css像素关系

  • 在无缩放的情况下(标准情况):1css像素 = 1设备独立像素

4.像素比

​ 像素比(dpr): 单一方向上设备【物理像素】和【设备独立像素】的比例。即:dpr = 物理像素 / 设备独立像素

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window.devicePixelRatio

几款手机的屏幕像素参数,点击这里查看更多

型号 分辨率(物理像素点总和) 设备独立像素(dip或dp) 像素比(dpr)
IPhone 3GS 320 * 480 320 * 480 1
IPhone 4 / 4s 640 * 960 320 * 480 2
IPhone 5 / 5s 640 * 1136 320 * 568 2
IPhone 6 / 7 / 8 750 * 1334 375 * 667 2
IPhone 6p / 7p / 8p 1242 x 2208 414 * 736 3
IPhone X 1125 * 2436 375 * 812 3
HUAWEI P10 1080 x 1920 360 x 640 3

5.像素之间的关系

在不考虑缩放的情况下(理想状态下):

​ 普通屏(dpr = 1):1css像素 = 1设备独立像素 = 1物理像素
​ 高清屏(dpr = 2):1css像素 = 1设备独立像素 = 2物理像素
​ 高清屏(dpr = 3):1css像素 = 1设备独立像素 = 3物理像素

​ 程序员写了一个width为100px的盒子,那么:

​ 1.代表100个css像素。

​ 2.若用户不进行缩放,则对应100个设备独立像素。

​ 3.在dpr为2的设备上,这100个css像素占据了100*2=200个物理像素(横向)。

描述一下你的屏幕:

​ 现在以iPhone6为例,我们描述一下屏幕(横向上):

  1. 物理像素:750px
  2. 设备独立像素:375px
  3. css像素:375px

图片高清显示

位图像素

位图和矢量图

  • 位图,又称点阵图像或栅格图像,是由n个的像素点组成的。放大后会失真。(常见有:png、jpeg、jpg、gif)

    一般使用:PhotoShop等软件进行编辑

  • 矢量图,又称为面向对象图像或绘图图像,在数学上定义为一系列由线连接的点,放大后不会失真。(常见:svg)

    一般使用:Adobe Illustrator,Sketch等软件进行编辑

位图像素也是一个长度单位,位图像素可以理解为位图中的一个“小格子”,是位图的最小单元。

注意:1个位图像素对应1个物理像素,图片才能得到完美清晰的展示。

具体编码时借助媒体查询:@media screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio:x)

视口相关

pc端视口

​ 在pc端,视口的默认宽度和浏览器窗口的宽度一致。在 css 标准文档中,pc端视口也被称为:初始包含块,它是所有 css 百分比宽度推算的根源,在pc端可通过如下几种方式获取宽度:

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2
3
4
console.log('最干净的显示区域',document.documentElement.clientWidth);//常用
console.log('最干净的显示区域+滚动条',window.innerWidth);
console.log('最干净的显示区域+滚动条+浏览器边框',window.outerWidth);
console.log('与浏览器无关,当前设备显示分辨率横向的值',screen.width);

移动端视口

​ 在移动端,浏览器厂商面临着一个比较大的问题,他们如何将数以万计甚至可以说是数以亿计的pc端网页完整的呈现在移动端设备上,并且不会出现横向滚动条呢?那就要引出移动端的三个概念:1.布局视口、2.视觉视口、3. 理想视口

1. 布局视口

​ 早期的时候我们这样做:pc端网页宽度一般都为:960px ~ 1024px 这个范围,就算超出了该范围,960px ~ 1024px这个区域也依然是版心的位置,浏览器厂商针对移动端设备设计了一个容器,先用这个容器去承装pc端的网页,这容器的宽度一般是980px,不同的设备可能有所差异,但相差并不大;随后将这个容器等比例压缩到与手机等宽,这样就可以保证没有滚动条且能完整呈现页面,但是这样做依然有问题:网页内容被压缩的太小,严重影响用户体验。

移动端获取布局视口方式:document.documentElement.clientWidth

注意:布局视口经过压缩后,横向的宽度用css像素表达就不再是375px了,而是980px

2.视觉视口

​ 视觉视口就是用户可见的区域,它的绝对宽度永远和设备屏幕一样宽,但是这个宽度里所包含的css像素值是变化的,例如:一般手机会将980个css像素放入视觉视口中,而ipad Pro会将1024个css像素放入视觉视口中。

移动端获取视觉视口方式:window.innerWidth,不过在Android2、Opera mini 、UC8 中无法正确获取。(一般不通过代码看视觉视口)

描述一下你的屏幕:

现在以iPhone6为例,我们描述一下屏幕(横向上):

  1. 物理像素:750px
  2. 设备独立像素:375px
  3. css像素:980px
3.理想视口标准

与屏幕(设备独立像素)等宽的布局视口,称之为理想视口,所以也可以说理想视口是一种标准:让布局视口宽度 与 屏幕等宽(设备独立像素),靠meta标签实现。

理想视口的特点:

  • 布局视口和屏幕等宽,以iPhone6为例,符合理想视口标准之后:设备独立像素:375px,布局视口宽度:375px。
  • 用户不需要缩放、滚动就能看到网站的全部内容。
  • 要为移动端设备单独设计一个移动端网站。

设置理想视口的具体方法:

1
<meta name="viewport" content="width=device-width" />

【总结】:

不写meta标签(不符合理想视口标准):

  1. 描述屏幕:物理像素:750px 、设备独立像素:375px、css像素:980px。
  2. 优点:元素在不同设备上,呈现效果几乎一样,因都是通过布局容器等比缩放的,例如200宽的盒子:200/980
  3. 缺点:元素太小,页面文字不清楚,用户体验不好。

meta标签(符合理想视口标准):

  1. 描述屏幕:物理像素:750px 、设备独立像素:375px、css像素:375px

  2. 优点:

    1. 页面清晰展现,内容不再小到难以观察,用户体验较好。

    2. 更清晰的像素关系:布局视口 = 视觉视口 = 设备独立像素 = 375px。

    3. 更清晰的dpr,即dpr = 物理像素/设备独立像素 = 物理像素/css像素。

      例如:dpr=2的设备,1 1 css像素 = 1 1 设备独立像素 = 2 * 2 物理像素

  1. 缺点:同一个元素,在不同屏幕(设备)上,呈现效果不一样,例如375宽的盒子: 375/375 和 375/414 (不是等比显示)

  2. 解决缺点:做适配。

缩放

PC 端

放大时

  • 视口变小
  • 元素的 css 像素值不变,但一个css像素所占面积变大了。

缩小时

  • 视口变大
  • 元素的 css 像素值不变,但一个css像素所占面积变小了。

移动端

放大时

  • 布局视口不变
  • 视觉视口变小

缩小时

  • 布局视口不变
  • 视觉视口变大

注意:移动端缩放不会影响页面布局,因为缩放的时候,布局视口视口没有变化,简记:移动端的缩放没有改变布局视口的任何东西!

二、viewport

meta-viewport 标签是苹果公司在 2007 年引进的,用于移动端布局视口的控制。

使用示例:

1
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0">

viewport 相关选项

  1. width 布局视口的宽度
  2. initial-scale 【系统】初始缩放比例
  3. maximum-scale 允许【用户】缩放的最大比例
  4. minimum-scale 允许【用户】缩放的最小比例
  5. user-scalable 是否允许用户缩放
  6. viewport-fit 设置为cover值可以解决刘海屏的留白问题

1. width

width值可以是设备宽度标识 device-width,也可以是具体值,但有些安卓手机是不支持具体值,IOS全系列都支持。

2. initial-scale

  1. initial-scale 为页面初始化时的显示比例。

  2. initial-scale = 屏幕宽度(设备独立像素) / 布局视口宽度。

  3. 只写initial-scale = 1.0 也可以实现完美视口,但为了良好的兼容性,width=device-width, initial-scale=1.0一般一起写。

3. maximum-scale

  1. 设置允许用户最大缩放比例,苹果浏览器 safari 不认识该属性

  2. maximum-scale = 屏幕宽度(设备独立像素) / 视觉视口宽度值

4. minimum-scale

  1. 设置允许用户最小缩放比例。

  2. minimum-scale = 屏幕宽度(设备独立像素) / 视觉视口宽度值

5. user-scalable

​ 是否允许用户通过手指缩放页面。苹果浏览器 safari 不认识该属性

6.viewport-fit

​ 设置为 cover 可以解决『刘海屏』的留白问题

三、适配

一、为什么要做适配?
由于移动端设备的屏幕尺寸大小不一,会出现:同一个元素,在两个不同的手机上显示效果不一样(比例不同)。要想让同一个元素在不同设备上,显示效果一样,就需要适配,无论采用何种适配方式,中心原则永远是:等比!。

主流的适配方式有三种:

  • viewport 适配
  • rem 适配(主流方式,几乎完美适配)
  • vw适配

1.viewport 适配

  • 方法:拿到设计稿之后,设置布局视口宽度为设计稿宽度,然后直接按照设计稿给宽高进行布局即可。
  • 优点:不用复杂的计算,直接使用图稿上标注的px值
  • 缺点:
    • 不能使用完整的meta标签,会导致在某些安卓手机上有兼容性问题。
    • 不希望适配的东西,例如边框,也强制参与了适配
    • 图片会失真

2.rem适配

em 和 rem

em 和 rem 都是 css 中的长度单位。而且两个都是相对长度单位,不过两个有点区别

  • em 相对的是父级元素的字体大小
  • rem 相对的是根元素的字体大小

rem适配的原理:编写样式时统一使用rem为单位,在不同设备上动态调整根字体大小

具体方案

方案一

淘宝、百度的移动端页面用的此方案

  1. 设置完美视口
  2. 通过js设置根字体大小 = ( 当前设备横向独立像素值 *100) / 设计稿宽度
  3. 编写样式时,直接以rem为单位,值为:设计值 / 100
  4. 增加 JS 代码进行实时适配

优势:编写样式时直接挪动小数点即可。

方法二

搜狐、唯品会的移动端页面用的此方案

  1. 设置完美视口
  2. 通过js设置根字体大小 = 当前设备横向独立像素值 / 10
  3. 编写样式时,直接以rem为单位,值为:设计值 / (设计稿宽度 / 10)
  4. 增加 JS 代码进行实时适配

3.vw适配(百分比)

vw和vh是两个相对单位

  • 1vw = 等于布局视口宽度的1%
  • 1vh = 等于布局视口高度的1%

不过vw和vh有一定的兼容性问题:详见:这里

4.1物理像素边框

高清屏幕下 1px 对应更多的物理像素,所以 1 像素边框看起来比较粗,使用媒查询:

1
2
3
4
5
@media screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio:2){
#demo{
border: 0.5px solid black;
}
}

四、移动端事件

事件类型

移动端事件列表

  • touchstart 元素上触摸开始时触发
  • touchmove 元素上触摸移动时触发
  • touchend 手指从元素上离开时触发
  • touchcancel 触摸被打断时触发

这几个事件最早出现于IOS safari中,为了向开发人员转达一些特殊的信息。

应用场景

  • touchstart 事件可用于元素触摸的交互,比如页面跳转,标签页切换

  • touchmove 事件可用于页面的滑动特效,网页游戏,画板

  • touchend 事件主要跟 touchmove 事件结合使用

  • touchcancel 使用率不高

注意:

  • touchmove 事件触发后,即使手指离开了元素,touchmove 事件也会持续触发
  • 触发 touchmove 与 touchend 事件,一定要先触发 touchstart
  • 事件的作用在于实现移动端的界面交互

点击穿透

touch 事件结束后会默认触发元素的 click 事件,如没有设置完美视口,则事件触发的时间间隔为 300ms 左右,如设置完美视口则时间间隔为 30ms 左右(备注:具体的时间也看设备的特性)。

​ 如果 touch 事件隐藏了元素,则 click 动作将作用到新的元素上,触发新元素的 click 事件或页面跳转,此现象称为点击穿透

解决方法一

阻止默认行为

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//阻止默认行为
node.addEventListener('touchstart', function(e){
console.log('hello')
e.preventDefault();
})

解决方法二

使背后元素不具备click特性,用touchXxxx代替click

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banner_img.addEventListener('touchstart',()=>{
location.href = 'http://www.baidu.com'
})

解决方案三

让背后的元素暂时失去click事件,300毫秒左右再复原

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#anode{
pointer-events: none;
}
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btn.addEventListener('touchstart',(event)=>{
shade.style.display = 'none'
setTimeout(()=>{
anode.style.pointerEvents = 'auto'
},500)
})

解决方案四

让隐藏的元素延迟300毫秒左右再隐藏

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5
btn.addEventListener('touchstart',(event)=>{
setTimeout(()=>{
shade.style.display = 'none'
},300)
})

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