移动端高清、多屏适配方案 (转)

Lovesueee 发布在移动端H52015年7月3日view：811html5CSS前端开发

在文章任何区域双击击便可给文章添加【评注】！浮到评注点上能够查看详情。

隐藏标注

移动端高清、多屏适配方案

---

背景

1. 开发移动端H5页面
2. 面对不一样分辨率的手机
3. 面对不一样屏幕尺寸的手机

---

视觉稿

在前端开发以前，视觉MM会给咱们一个psd文件，称之为视觉稿。

对于移动端开发而言，为了作到页面高清的效果，视觉稿的规范每每会遵循如下两点：

1. 首先，选取一款手机的屏幕宽高做为基准(之前是iphone4的320×480，如今更多的是iphone6的375×667)。
2. 对于retina屏幕(如: dpr=2)，为了达到高清效果，视觉稿的画布大小会是基准的2倍，也就是说像素点个数是原来的4倍（对iphone6而言：原先的375×667，就会变成750×1334）。

问题：

1. 对于dpr=2的手机，为何画布大小×2，就能够解决高清问题？
2. 对于2倍大小的视觉稿，在具体的css编码中如何还原每个区块的真实宽高(也就是布局问题)?

带着问题，往下看…

---

一些概念

在进行具体的分析以前，首先得知道下面这些关键性基本概念(术语)。

物理像素(physical pixel)

一个物理像素是显示器(手机屏幕)上最小的物理显示单元，在操做系统的调度下，每个设备像素都有本身的颜色值和亮度值。

设备独立像素(density-independent pixel)

设备独立像素(也叫密度无关像素)，能够认为是计算机坐标系统中得一个点，这个点表明一个能够由程序使用的虚拟像素(好比: css像素)，而后由相关系统转换为物理像素。

因此说，物理像素和设备独立像素之间存在着必定的对应关系，这就是接下来要说的设备像素比。

设备像素比(device pixel ratio )

设备像素比(简称dpr)定义了物理像素和设备独立像素的对应关系，它的值能够按以下的公式的获得：

设备像素比 = 物理像素 / 设备独立像素 // 在某一方向上，x方向或者y方向

在javascript中，能够经过window.devicePixelRatio获取到当前设备的dpr。

在css中，能够经过-webkit-device-pixel-ratio，-webkit-min-device-pixel-ratio和 -webkit-max-device-pixel-ratio进行媒体查询，对不一样dpr的设备，作一些样式适配(这里只针对webkit内核的浏览器和webview)。

---

综合上面几个概念，一块儿举例说明下：

以iphone6为例：

1. 设备宽高为375×667，能够理解为设备独立像素(或css像素)。
2. dpr为2，根据上面的计算公式，其物理像素就应该×2，为750×1334。

用一张图来表现，就是这样(原谅个人盗图)：

上图中能够看出，对于这样的css样式：

width: 2px; height: 2px;

在不一样的屏幕上(普通屏幕 vs retina屏幕)，css像素所呈现的大小(物理尺寸)是一致的，不一样的是1个css像素所对应的物理像素个数是不一致的。

在普通屏幕下，1个css像素 对应 1个物理像素(1:1)。 在retina 屏幕下，1个css像素对应 4个物理像素(1:4)。

---

位图像素

一个位图像素是栅格图像(如：png, jpg, gif等)最小的数据单元。每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)。

---

谈到这里，就得说一下，retina下图片的展现状况？

理论上，1个位图像素对应于1个物理像素，图片才能获得完美清晰的展现。

在普通屏幕下是没有问题的，可是在retina屏幕下就会出现位图像素点不够，从而致使图片模糊的状况。

用一张图来表示：

如上图：对于dpr=2的retina屏幕而言，1个位图像素对应于4个物理像素，因为单个位图像素不能够再进一步分割，因此只能就近取色，从而致使图片模糊(注意上述的几个颜色值)。

因此，对于图片高清问题，比较好的方案就是两倍图片(@2x)。

如：200×300(css pixel)img标签，就须要提供400×600的图片。

如此一来，位图像素点个数就是原来的4倍，在retina屏幕下，位图像素点个数就能够跟物理像素点个数造成 1 : 1的比例，图片天然就清晰了(这也解释了以前留下的一个问题，为啥视觉稿的画布大小要×2？)。

---

这里就还有另外一个问题，若是普通屏幕下，也用了两倍图片，会怎样呢？

很明显，在普通屏幕下，200×300(css pixel)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200×300*4，因此就出现一个物理像素点对应4个位图像素点，因此它的取色也只能经过必定的算法(显示结果就是一张只有原图像素总数四分之一，咱们称这个过程叫作downsampling)，肉眼看上去虽然图片不会模糊，可是会以为图片缺乏一些锐利度，或者是有点色差(但仍是能够接受的)。

用一张图片来表示：

---

针对上面的两个问题，我作了一个demo(内网访问)狂戳这里。

demo中，100×100的图片，分别放在100×100，50×50，25×25的img容器中，在retina屏幕下的显示效果。

条形图，经过放大镜其实能够看出边界像素点取值的不一样：

• 图1，就近取色，色值介于红白之间，偏淡，图片看上去会模糊(能够理解为图片拉伸)。
• 图2，没有就近取色，色值要么是红，要么是白，图片看上去很清晰。
• 图3，就近取色，色值介于红白之间，偏重，图片看上去有色差，缺乏锐利度(能够理解为图片挤压)。

爱字图，能够经过看文字”爱”来区分图片模糊仍是清晰。

(ps：若是看上去不明显，能够用手机扫码网页(内网地址)或者点击原图看会更直观点。

---

几个问题

这里说一下，移动端H5开发，在不一样分辨率，不一样屏幕手机下会遇到的几个经典问题。

retina下，图片高清问题

这个问题上面已经介绍过解决方案了：两倍图片(@2x)，而后图片容器缩小50%。

如：图片大小，400×600;

1.img标签

width: 200px; height: 300px;

2.背景图片

width: 200px; height: 300px; background-image: url(image@2x.jpg); background-size: 200px 300px; // 或者: background-size: contain;

这样的缺点，很明显，普通屏幕下：

1. 一样下载了@2x的图片，形成资源浪费。
2. 图片因为downsampling，会失去了一些锐利度(或是色差)。

因此最好的解决办法是：不一样的dpr下，加载不一样的尺寸的图片。

不论是经过css媒体查询，仍是经过javascript条件判断都是能够的。

---

那么问题来了，这样的话，不就是要准备两套图片了嘛？(@1x 和@2x)

我想，作的好的公司，都会有这么一个图片服务器，经过url获取参数，而后能够控制图片质量，也能够将图片裁剪成不一样的尺寸。

因此咱们只需上传大图(@2x)，其他小图都交给图片服务器处理，咱们只要负责拼接url便可。

如，这样一张原图：

https://img.alicdn.com/tps/TB1AGMmIpXXXXafXpXXXXXXXXXX.jpg // 原图

能够相似这样，进行图片裁剪：

// 200×200 https://img.alicdn.com/tps/TB1AGMmIpXXXXafXpXXXXXXXXXX.jpg_200x200.jpg  // 100×100 https://img.alicdn.com/tps/TB1AGMmIpXXXXafXpXXXXXXXXXX.jpg_100x100.jpg

(ps: 固然裁剪只是对原图的等比裁剪，得保证图片的清晰嘛~)

---

retina下，border: 1px问题

这大概是设计师最敏感，最关心的问题了。

首先得说一下，为何存在retina下，border: 1px这一说？

咱们正常的写css，像这样border: 1px;，在retina屏幕下，会有什么问题吗？

先来，来看看下面的图：

上面两张图分别是在iphone3gs(dpr=1)和iphone5(dpr=2)下面的测试效果，对比来看，对于1px的border的展现，它们是一致的，并没有区别。

那么retina显示屏的优点在哪里，设计师为什么以为高清屏下(右图)这个线条粗呢？明明和左右同样的~

仍是经过一张图来解释(原谅我再次盗图)：

上图中，对于一条1px宽的直线，它们在屏幕上的物理尺寸(灰色区域)的确是相同的，不一样的实际上是屏幕上最小的物理显示单元，即物理像素，因此对于一条直线，iphone5它能显示的最小宽度实际上是图中的红线圈出来的灰色区域，用css来表示，理论上说是0.5px。

因此，设计师想要的retina下border: 1px;，其实就是1物理像素宽，对于css而言，能够认为是border: 0.5px;，这是retina下(dpr=2)下能显示的最小单位。

然而，无奈并非全部手机浏览器都能识别border: 0.5px;，ios7如下，android等其余系统里，0.5px会被当成为0px处理，那么如何实现这0.5px呢？

最简单的一个作法就是这样(元素scale)：

.scale{ position: relative; } .scale:after{ content:""; position: absolute; bottom:0px; left:0px; right:0px; border-bottom:1px solid #ddd; -webkit-transform:scaleY(.5); -webkit-transform-origin:0 0; }

咱们照常写border-bottom: 1px solid #ddd;，而后经过transform: scaleY(.5)缩小0.5倍来达到0.5px的效果，可是这样hack实在是不够通用(如：圆角等)，写起来也麻烦。

固然还有其余好多hack方法，网上均可以搜索到，可是各有利弊，这里比较推荐的仍是页面scale的方案，是比较通用的，几乎知足全部场景。

对于iphone5(dpr=2)，添加以下的meta标签，设置viewport(scale 0.5)：

<meta name="viewport" content="width=640,initial-scale=0.5,maximum-scale=0.5, minimum-scale=0.5,user-scalable=no">

这样，页面中的全部的border: 1px都将缩小0.5，从而达到border: 0.5px;的效果。

有人担忧页面scale后会影响性能，@妙净同窗作过性能测试，见这里(内网地址)。

看一下实现后的效果图对比(右图为优化过的)：

(ps: 图片被压缩过，可能看上去并不明显，能够用手机扫码或者点击这里(内网地址)对比看看)

---

然而，页面scale，必然会带来一些问题：

1. 字体大小会被缩放
2. 页面布局会被缩放(如: div的宽高等)

这两个问题后面讲到…

---

多屏适配布局问题

移动端布局，为了适配各类大屏手机，目前最好用的方案莫过于使用相对单位rem。

基于rem的原理，咱们要作的就是: 针对不一样手机屏幕尺寸和dpr动态的改变根节点html的font-size大小(基准值)。

这里咱们提取了一个公式(rem表示基准值)

rem = document.documentElement.clientWidth * dpr / 10

说明：

1. 乘以dpr，是由于页面有可能为了实现1px border页面会缩放(scale) 1/dpr 倍(若是没有，dpr=1),。
2. 除以10，是为了取整，方便计算(理论上能够是任何值)

因此就像下面这样，html的font-size可能会：

iphone3gs: 320px / 10 = 32px

iphone4/5: 320px * 2 / 10 = 64px

iphone6: 375px * 2 / 10 = 75px

对于动态改变根节点html的font-size，咱们能够经过css作，也能够经过javascript作。

css方式，能够经过设备宽度来媒体查询来改变html的font-size：

html{font-size: 32px;} //iphone 6 @media (min-device-width : 375px) { html{font-size: 64px;} } // iphone6 plus @media (min-device-width : 414px) { html{font-size: 75px;} } */

缺点：经过设备宽度范围区间这样的媒体查询来动态改变 rem基准值，其实不够精确，好比：宽度为360px 和 宽度为320px的手机，由于屏宽在同一范围区间内(<375px)，因此会被同等对待(rem基准值相同)，而事实上他们的屏幕宽度并不相等，它 们的布局也应该有所不一样。最终，结论就是：这样的作法，没有作到足够的精确，可是够用。

javascript方式，经过上面的公式，计算出基准值rem，而后写入样式，大概以下(代码参考自kimi的m-base模块)

var dpr, rem, scale; var docEl = document.documentElement; var fontEl = document.createElement('style'); var metaEl = document.querySelector('meta[name="viewport"]'); scale = 1 / dpr; dpr = win.devicePixelRatio || 1; rem = docEl.clientWidth * dpr / 10;  // 设置viewport，进行缩放，达到高清效果 metaEl.setAttribute('content', 'width=' + dpr * docEl.clientWidth + ',initial-scale=' + scale + ',maximum-scale=' + scale + ', minimum-scale=' + scale + ',user-scalable=no');  // 设置data-dpr属性，留做的css hack之用 docEl.setAttribute('data-dpr', dpr);  // 动态写入样式 docEl.firstElementChild.appendChild(fontEl); fontEl.innerHTML = 'html{font-size:' + rem + 'px!important;}';  // 给js调用的，某一dpr下rem和px之间的转换函数 window.rem2px = function(v) { v = parseFloat(v); return v * rem; }; window.px2rem: function(v) { v = parseFloat(v); return v / rem; }; window.dpr = dpr; window.rem = rem;

这种方式，能够精确地算出不一样屏幕所应有的rem基准值，缺点就是要加载这么一段js代码，但我的以为是这是目前最好的方案了。

由于这个方案同时解决了三个问题：

1. border: 1px问题
2. 图片高清问题
3. 屏幕适配布局问题

---

说到布局，天然就得回答一下最初的留下的那个问题：如何在css编码中还原视觉稿的真实宽高？

前提条件：

1. 拿到的是一个针对iphone6的高清视觉稿 750×1334
2. 采用上述的高清方案(js代码)。

若是有一个区块，在psd文件中量出：宽高750×300px的div，那么如何转换成rem单位呢？

公式以下：

rem = px / 基准值;

对于一个iphone6的视觉稿，它的基准值就是75(以前有提到);

因此，在肯定了视觉稿(即肯定了基准值)后，一般咱们会用less写一个mixin，像这样：

// 例如: .px2rem(height, 80); .px2rem(@name, @px){ @{name}: @px / 75 * 1rem; }

因此，对于宽高750×300px的div，咱们用less就这样写：

.px2rem(width, 750); .px2rem(height, 300);

转换成html，就是这样：

width: 10rem; // -> 750px height: 4rem; // -> 300px

最后由于dpr为2，页面scale了0.5，因此在手机屏幕上显示的真实宽高应该是375×150px，就刚恰好。

假若页面并无scale 0.5，咱们的代码就得这样：

.px2rem(width, 375); .px2rem(height, 150);

这样的宽高，咱们每每是这样得来的：

1. 将750×1334的视觉稿转成375×667的大小后，再去量这个区块的大小(感受好傻)。
2. 在750×1334量得区块宽高是750×300px后，再口算除以2(感受好麻烦)。

---

最后给出一张没有布局适配(上图)和用rem布局适配(下图)的对比图：

(上面的手机分别是：iphone3gs, iphone5, iphone6)

很明显能够看出，rem适配的各个区块的宽高都会随着手机屏宽而改变，最最明显的能够看一下图片列表那部分，最后一张图视觉稿要求只出现一点点，rem布局在任何屏幕下都显示的很好。

---

字体大小问题

既然上面的方案会使得页面缩放(scale)，对于页面区块的宽高，咱们能够依赖高清视觉稿，由于视觉稿原本就×2了，咱们直接量就能够了，那么对于字体该如何处理呢？

对于字体缩放问题，设计师本来的要求是这样的：任何手机屏幕上字体大小都要统一，因此咱们针对不一样的分辨率(dpr不一样)，会作以下处理：

font-size: 16px; [data-dpr="2"] input { font-size: 32px; }

(注意，字体不能够用rem，偏差太大了，且不能知足任何屏幕下字体大小相同)

为了方便，咱们也会用less写一个mixin：

.px2px(@name, @px){ @{name}: round(@px / 2) * 1px; [data-dpr="2"] & { @{name}: @px * 1px; }  // for mx3 [data-dpr="2.5"] & { @{name}: round(@px * 2.5 / 2) * 1px; }  // for 小米note [data-dpr="2.75"] & { @{name}: round(@px * 2.75 / 2) * 1px; } [data-dpr="3"] & { @{name}: round(@px / 2 * 3) * 1px }  // for 三星note4 [data-dpr="4"] & { @{name}: @px * 2px; } }

(注意：html的data-dpr属性就是以前js方案里面有提到的，这里就有用处了)

根据经验和测试，仍是会出现这些奇奇葩葩的dpr，这里作了统一兼容~

用的时候，就像这样：

.px2px(font-size, 32);

固然对于其余css属性，若是也要求不一样dpr下都保持一致的话，也能够这样操做，如：

.px2px(padding, 20); .px2px(right, 8);

最后

上面对移动端H5高清和多屏适配的一些方案总结，和知识讲解，不对的地方，还请指出来。