移动端 Web怎么循序渐进地开发一个移动端页面

Posted 2020-10-18

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了移动端 Web怎么循序渐进地开发一个移动端页面相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1. 移动页面开发基础

1.1 像素——什么是像素

像素是 Web 页面布局的基础，那么到底什么才是一个像素呢？

像素：一个像素就是计算机屏幕所能显示一种特定颜色的最小区域。这是像素的概念，实际上，Web 前端开发领域，像素有以下两层含义：

(1) 设备像素：设备屏幕的物理像素，对于任何设备来讲物理像素的数量是固定的。

(2) CSS像素：这是一个抽象的概念，它是为 Web 开发者创建的。

如下图，是在缩放比例为1，即 scale = 1 的情况下，设备像素和CSS像素示意图：

我们再来考虑这样一个问题：当我们给一个元素设置了 width:200px; 这条样式时，到底发生了什么？

当我们给元素设置了 width:200px 时，这个元素的宽度跨越了200个CSS像素。但是它并不一定跨越了200个设备像素，至于会跨越多少个设备像素，就取决于手机屏幕的特性和用户的缩放，举个例子：

苹果手机的视网膜屏幕，是一个高密度屏幕，它的像素密度是普通屏幕的两倍，所以当我们设置 width:200px;时，200个CSS像素跨越了400个设备像素，如下图：

如果用户缩小页面，那么CSS像素会明显小于一个设备像素，这个时候 width:200px; 这条样式中所设置的200个CSS像素跨越不了200个设备像素，如下图：

让我们简单总结下：

○ Web前端领域，像素分为设备像素和CSS像素

○ 一个CSS像素的大小是可变的，比如用户缩放页面的时候，实际上就是在缩小或放大CSS像素，而设备像素无论大小还是数量都是不变的。

1.2 移动端的三个视口

我们应该都写过这样的样式：width:25%; 但是我们在给一个元素加上这样的样式之后发生了什么呢？我们都知道：一个块元素默认的宽度时父元素的100%，是基于父元素的，所以这里的25%指的是父元素宽度的25%，所以 body 元素的默认宽度时 html 元素的100%，那么 html元素又是基于谁的呢？这就要引出一个概念：初始包含块和视口。

1.2.1 第一个视口：布局视口

首先，我们需要了解一件事情：

浏览器厂商是希望满足用户即使在移动端，例如手机上也能浏览为PC端设计的网站，所以浏览器厂商必须想办法来满足这个需求。

在PC端浏览器中，视口只有一个，并且视口的宽度 = 浏览器窗口的宽度，但是在移动端也要根据这个来设计的话，那么PC端设计的网站会很丑，因为PC端的网页宽度有 800 以上个CSS像素。而手机屏幕要窄很多，这个时候在PC端25%的宽度在移动端看起来会很窄。所以，布局视口的概念产生了。

布局视口：移动端CSS布局的依据视口，即CSS布局会根据布局视口来计算。

也就是说：在移动端，视口和浏览器窗口将不再关联。实际上，布局视口要比浏览器窗口大得多（在手机或平板中浏览器布局视口的宽度在768~1024像素之间），布局视图和窗口的关系如下图所示：

可以通过以下 javascript 代码获取布局视口的宽度和高度：

document.documentElement.clientWidth;
document.documentElement.clientHeight;

1.2.2 第二个视口：视觉视口

视觉视口，即用户当前看到网站的区域，如下图所示：

1.2.3 第三个视口：理想视口

前面提到过，布局视口的宽度一般在 680~1024 像素之间，这样可以使得PC网站在手机中不被压扁，但是这样不理想。因为手机更适合窄的网站，换句话说，布局视口并不是最理想的宽度，所以就引入了理想视口。

理想视口，定义了视口的理想宽度，比如对应 iPhone 5来讲，理想视口是 320*568。但是最终作用的还是布局视口，因此我们的CSS是依据布局视口计算的.

所以我们可以这样理解视口：理想的布局视口。下面这段代码可以告诉手机浏览器要把布局视口设置为理想视口：

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

这段代码告诉浏览器：将布局视口的宽度设为理想视口。所以，上面的代码中的 width 指的是布局视口的宽， device-width 实际上就是理想视口的宽度。

好了，移动端的三个视口介绍完了，我们总结下：

○ 在PC端，布局视图就是浏览器窗口

○ 在移动端，视口被分为两个：布局视口、视觉视口

○ 移动端还有一个理想视口，它是布局视口的理想尺寸，即理想的布局视口。（PS:理想视口的尺寸设备因设备和浏览器的不同而不同）

○ 可以将布局视口的宽度设为理想视口

1.3 设备像素比(DPR)

下面还需了解一个概念：设备像素比（Device Pixel Ratio，简称 DPR）。

下面的是设备像素比的计算公式，公式成立的前提是：（缩放比例为1）

设备像素比（DPR） = 设备像素个数 / 理想视口CSS像素个数（device-width*device-height）

与理想视口一样，设备像素比对于不同的设备是不同的，但是他们都是合理的，比如早期 iPhone的设备像素是320px，理想视口也是320px，所以早期 iPhone 的 DPR = 1 。而后来 iPhone 的设备像素为 640px，理想视口还是320px，所以后来 iPhone 的DPR = 2 。

在开发中，打开浏览器的调试工具可以看到设备像素比，如下图（这里是谷歌的开发者工具，缩放比例默认为1）：

从上图，我们可以获取以下信息：

iPhone 7的理想视口是：375*667 <==> device-width = 375,device-height = 667

iPhone 7的像素比是：2

根据公式：设备像素比（DPR） = 设备像素比 / 理想视口CSS像素个数，可知 iPhone 7的设备像素为 750*1334

1.4 缩放

在前面设备像素比公式的时候讲到了其成立的前提是：缩放比例为1。

从前面可以了解到CSS像素的大小是可变，而缩放从技术实现的角度来讲，就是放大和缩小CSS像素。

1.5 meta标签

meta视口标签存在的主要目的是为了让布局视口和理想视口的宽度匹配，meta视口标签应该放在 HTML文档的 head 标签内，语法如下：

<meta name="viewport" content="name=value,name=value" />

其中，content 属性是一个字符串值，字符串是由逗号","分隔的"名/值"对组成，共有5个：

width：设置布局视口的宽
init-scale：设置页面的初始缩放程度
minimum-scale：设置了页面最小缩放程度
maximum-scale：设置了页面最大缩放程度
user-scalable：是否允许用户对页面进行缩放操作

下面是一个常用的 meta 标签实例：

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

上面这行代码的意思是：让布局视口的宽度等于理想视口的宽度，页面的初始缩放比例以及最大缩放比例都为1，且不允许用户对页面机芯缩放操作。

1.6 媒体查询

媒体查询是响应式设计的基础，它有以下三点作用：

1、检测媒体的类型，比如 screen，tv等
2、检测布局视口的特性，比如视口的宽高分辨率等
3、特性相关查询，比如检测浏览器是否支持某某特性（这一点不讨论，因为它被目前浏览器支持的功能对于web开发来讲很无用）

CSS 中使用媒体查询的方法：

@media 媒体类型 and (视口特性阈值) {
   // 满足条件的CSS样式代码   
}

下面是一段在CSS中使用媒体查询的示例：

@media all and (min-width:321px) and (max-width:400px){
   .box { background:red; }
}

上面代码中，媒体类型为 all，代表任何设备，并且设备的布局视口宽度大于等于321px且小于等于400px时，让拥有 box 类的元素背景变红。

2. 移动页面开发进阶

2.1 保持设备像素和CSS像素一致

那如何很好的开发一个移动端的页面呢？我们先从移动端的PSD设计稿件开始把。

移动端稿件尺寸和PC端的区别具体在设计图的尺寸上。我们以 iPhone 6的设计图尺寸标准为例：

这张设计图很简单，只有一个红色方块。我们可以直接就在编辑器上开始写对应的代码：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Red Box</title>
    <meta charset="utf-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0,maximum-scale=1.0,user-scalable=no" />
    <style type="text/css">
    body{ margin: 0;padding: 0;}
    .red_box{ width: 200px;height: 200px;background: red;}
    </style>
</head>
<body>
    <div class="red_box"></div>
</body>
</html>

这代码貌似没啥问题，但运行后才发现不是想要的结果：

从效果图可以看到问题，红色方块与整个页面的比例和PSD原稿不一样。

那为什么我们按原稿测量的尺寸写出来的代码效果却和PSD原稿显示的不一样呢？这是因为PSD原稿的尺寸是按照设备像素设计的，所以我们设计稿的尺寸就是iPhone 6的设备像素的尺寸，也就是 750px，而我们CSS中的样式是基于布局视口的尺寸计算的，由于HTML页面中由于写入了以下meta标签：

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

在前面讲过，width=width-device 这段代码是让布局视口的尺寸等于理想视口的。

根据公式（缩放比例为1）：设备像素比 = 设备像素个数 / 理想视口像素个数，iPhone 6的设备像素比为2，设备像素为750，可得其理想视口尺寸为375px，从开发者工具上也可以明显看出。而我们CSS中的样式是基于布局视口计算的，故显示的效果不同。

据此，我们需要修改红色方块的宽高，把原稿的宽高除以设备像素比，得到新的宽高为100px，效果图如下：

这里显示效果和PSD原稿一致。

但是，问题来了！如果我们在做页面的时候，测量了一个元素的宽度，宽度是一个奇数，比如111px。按照前面的说明，我们将测量到的数值除以2，得到的是55.5px。但是，手机没办法显示不到一个像素的像素值，会自动补全一个像素后进行显示，最终会将元素显示为56px，这并不是我们想要的结果。

另外，这里我们除以2，是因为 iPhone 6的设备像素比是2，但不是所有的移动设备的设备像素比都是2，并且不同设备的设备像素也不一样，这就导致了理想视口的尺寸是不一样的。所以，我们直接根据我们iPhone 6的设计稿得来的尺寸除以设备像素比2用来编写CSS是不能在所有设备下完好显示的。

因此，我们要换一个方法。

如果我们能将布局视口的尺寸设置为和设备像素尺寸相等的话，这样我们就保证了设计图与页面的1:1的关系，可以直接使用PSD原稿中测量的尺寸，然后在其他尺寸手机中进行等比例缩放就可以了。

那么，我们如何才能让布局视口的尺寸等于设备像素的尺寸呢？

我们注意到 meta 标签中这段代码： width=device-width，这是声明让布局视口尺寸等于理想视口的尺寸。

根据公式（缩放比例为1）：设备像素比（DPR）= 设备像素个数 / 理想视口像素个数（device-width）

以 iPhone 6为例：

设备像素比（DPR）：2

设备像素个数：750

所以，在缩放比例为1的情况下，iPhone 6理想视口的设备像素个数为 750 / 2 = 375，即对于 iPhone 6来说，device-width = 375 。

我们通过 width=device-width 这行代码，间接地将布局视口的尺寸设为了 375。

同样，我们能改变理想视口的尺寸，也就改变了布局视口的尺寸。

那如何改变理想视口的尺寸呢？这就要用到缩放了。

前面有简单讲到，缩放就是缩小或放大CSS像素的过程，以 iPhone 6为例，当缩放比为1:1时，由于iPhone 6的DPR为2，所以iPhone的设备像素与CSS像素的关系就像下图一样：

一个CSS像素宽度等于两个设备像素宽度，所以750px的设备宽度的布局视口为375 CSS像素。

这是在缩放比例为1的情况下，既然可以放大或缩小CSS像素，所以如果我们将CSS像素的宽度缩放至与设备像素宽度相等了，那么750个设备像素也就能显示750个CSS像素，缩放后的设备像素与CSS像素看起来如下图一样：

但是，我们的缩放倍数是多少呢？在缩放比例为1时，一个CSS像素的宽度 = 两个设备像素的宽度。

如果我们想让一个CSS像素的宽度 = 一个设备像素的宽度，我们就要将CSS像素缩小为原来的 0.5倍。

实际上，我们缩小的倍数 = 设备像素比的倒数。

这样，我们在不改变原稿的样式的情况下，修改前面HTML代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Red Box</title>
    <meta charset="utf-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=0.5,maximum-scale=0.5,user-scalable=no" />
    <style type="text/css">
    body{ margin: 0;padding: 0;}
    .red_box{ width: 200px;height: 200px;background: red;}
    </style>
</head>
<body>
    <div class="red_box"></div>
</body>
</html>

运行后，会发现现实效果和设计稿完全一致。

但是，这里有个前提：那就是缩放 0.5倍只适用于设备像素比为 2的设备（因为缩放值 = 1 / 设备像素比）。

因此，为了适应所有设备，我们可以通过 JavaScript 代码动态生成 meta 标签：

var scale = 1 / window.devicePixelRatio;
document.querySelector(\'meta[name="viewport"]\').setAttribute(\'content\',\'width=device-width,initial-scale=\' + scale + \', maximum-scale=\' + scale + \', minimum-scale=\' + scale + \', user-scalable=no\');

其中， window.devicePixelRatio 的值为设备像素比。

于是，我们的HTML代码变成这样：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Red Box</title>
    <meta charset="utf-8" />
     <meta name="viewport" content="" />
    <style type="text/css">
    body{ margin: 0;padding: 0;}
    .red_box{ width: 200px;height: 200px;background: red;}
    </style>
</head>
<body>
    <div class="red_box"></div>
    <script>
    var scale = 1 / window.devicePixelRatio;
    document
    .querySelector(\'meta[name="viewport"]\') //获取 name为 viewport的 meta元素
    // 设置 content属性
    .setAttribute(\'content\',\'width=device-width,initial-scale=\' + scale + \', maximum-scale=\' + scale + \', minimum-scale=\' + scale + \', user-scalable=no\');
    </script>
</body>
</html>

这样就保证了，在任何设备下，布局视口的宽度总是等于设备像素。

我们来简单的做下对比，下面两张图片分部是HTML代码在模拟器 Nexus 5X 和 iPhone X 下的显示情况：

从图片中可以看到，即使设备变了，设备像素变了，DPR变了，红色方块的大小也没有改变，都是100px 。

但是，这样页面的元素就不成比例，会影响到整体布局。

我们需要让页面元素跟着设备的变化等比缩放。而这就是我们要解决的第二个问题。

那怎么实现呢？这就需要讲到 rem 了。

2.2 rem

什么是 rem 呢？

rem 是相对尺寸单位，相对于 html 标签字体大小的单位，举个例子：、

如果 html 的 font-size 为18px，那么 1rem = 18px。

需要记住的是， rem 是基于 html 标签的字体大小的。

很显然，我们需要把之前用 px 作为元素尺寸的单位换成 rem。

因为 rem 是根据 html 标签的 font-size值确定的，我们只要确定 html标签的 font-size值就行了。

我们先假定一个标准，就是让font-size的值等于设备像素的十分之一，即：

document.documentElement.style.fontSize = document.documentElement.clientWidth / 10 + \'px\';

以 iPhone 6为例，html 标签的 font-size 的值就等于 750 / 10 = 75px ，红色方块 200px 换算为 rem 单位就是 200 / 75 = 2.6666667 rem。

如果以 iPhone 5为例，其设备像素为 640，font-size 则为 640 /10 = 64px，即 1rem = 64px。所以，在 iPhone 6中显示为 200px 的元素在 iPhone 5中会显示为 2.6666667 * 64 px。

这样，在不同设备中就实现了让元素等比缩放，不会影响整体布局。

PS：做页面的时候文字字体大小不要用 rem 换算，还是使用 px 做单位。

简单总结下现在了解的方法：

(1) 将布局视口大小设为设备像素尺寸

var scale = 1 / window.devicePixelRatio;
document.querySelector(\'meta[name="viewport"]\').setAttribute(\'content\',\'width=device-width,initial-scale=\' + scale + \', maximum-scale=\' + scale + \', minimum-scale=\' + scale + \', user-scalable=no\');

(2) 动态设置 html 字体大小

document.documentElement.style.fontSize = document.documentElement.clientWidth / 10 + \'px\';

(3) 将设计图中的尺寸换算成 rem

元素的 rem 尺寸 = 元素 PSD 稿件测量的像素尺寸 / 动态设置的 html 标签的 font-size 值

根据前面的说明，我们可以得到一个 HTML 页面模板：

<html>
<head>
    <title></title>
    <meta charset="utf-8" />
    <meta name="viewport" content="" />
</head>
<body>
    <script>
    var scale = 1 / window.devicePixelRatio;    
    document.querySelector(\'meta[name="viewport"]\').setAttribute(\'content\',\'width=device-width,initial-scale=\' + scale + \', maximum-scale=\' + scale + \', minimum-scale=\' + scale + \', user-scalable=no\');
    document.documentElement.style.fontSize = document.documentElement.clientWidth / 10 + \'px\';
    </script>
</body>
</html>

根据模板，修正前面的 HTML 代码如下:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Red Box</title>
    <meta charset="utf-8" />
     <meta name="viewport" content="" />
    <style type="text/css">
    body{ margin: 0;padding: 0;}
    .red_box{ width: 2.66666667rem;;height: 2.66666667rem;;background: red;}
    </style>
</head>
<body>
    <div class="red_box"></div>
    <script>
    var scale = 1 / window.devicePixelRatio;
    document
    .querySelector(\'meta[name="viewport"]\') //获取 name为 viewport的 meta元素
    // 设置 content属性
    .setAttribute(\'content\',\'width=device-width,initial-scale=\' + scale + \', maximum-scale=\' + scale + \', minimum-scale=\' + scale + \', user-scalable=no\');
    // 设置页面的的 font-size 值
     document.documentElement.style.fontSize = document.documentElement.clientWidth / 10 + \'px\';
    </script>
</body>
</html>

现在，元素就可以根据手机尺寸的不同等比缩放了。

但是，这个方法有个缺点。第一，转化为 rem 单位时，需要除以 font-size 的值，这个值可不好算，还需要计算器来完成，影响开发效率。第二，在转为 rem 单位还会遇到除不尽的数，例如之前的例子中的 2.6666667rem，可能会使页面元素尺寸有偏差。

上面做页面的思路是：

拿到设计图，比如 iPhone 6的设计图，就将浏览器设置 iPhone 6设备调试，然后用 JavaScript 动态修改 meta 标签，使布局视口的尺寸等于设计图尺寸，也就是设备像素尺寸，然后使用 rem 替代 px 作为尺寸单位，使得页面在不同设备中等比缩放。

现在，假如我们不去修改 meta 标签，正常使用缩放比为 1:1 的 meta 标签，即使用以下 meta 标签：

<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1,maximum-scale=1,user-scalable=no" />

继续以 iPhone 6为例，根据公式（缩放比为1）：设备像素比 = 设备像素个数 / 理想视口像素个数。

我们知道：

设备像素 = 设计尺寸 = 750px

布局视口 = 375px

假设我们以 iPhone 6设计图尺寸为标准，在设计图的尺寸下设置一个 font-size 值为 100px。

也就是说：750px 宽的页面，我们设置 100px的 font-size 值，那么页面的宽度换算为 rem 就等于 750 / 100 = 7.5 rem 。

我们就以页面总宽度为 7.5 rem 位标准，那么在布局视口中，也就是页面总宽为 375px下，font-size 值应该是多少？很简单： font-size = 375 / 7.5 = 50px 。

如下在 iPhone 5 下呢？因为 iPhone 5的布局视口宽度为 320px，所以如果页面总宽以 7.5 为标准，那么 iPhone 5下我们设置的 font-size 值是： 320 / 7.5 = 43.6666667px 。

也就是说，不管在什么设备下，我们都可以把页面的总宽度设为一个以 rem 为单位的定值，比如本例就是 7.5 rem，只不过我们需要根据布局视口的尺寸动态设置 font-size 的值：

document.documentElement.style.fontSize = document.documentElement.clientWidth / 7.5 + \'px\';

这样，无论在什么设备情况下，我们页面的总宽度都是 7.5 rem。因此，我们直接在设计图上测量 px单位的尺寸，然后除以 100转换成 rem 单位就是 200/100 = 2rem。

因为在不用设备下我们动态设置了 html 标签的 font-size 值，所以不同设备下相同的 rem 值对应的像素值是不同的。这样就实现了在不同设备下等比缩放。

我们修改 html 代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Red Box</title>
    <meta charset="utf-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1,maximum-scale=1,user-scalable=no" />
    <style type="text/css">
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