2018 March 14 frontend, 屏幕适配, 分层, 读设计稿, css, mobile

H5分层屏幕适配

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屏幕适配

屏幕适配应当指内容 适配区 和 屏幕区 间的适配关系。单屏适配有 contain、cover 或 fill，多屏常见是依宽。 contain 和 cover 还需要定位来处理留白和超出的内容。而同一个 H5 里不同内容往往用不同适配方式，即分层。

优选 CSS

页面加载后 js 往往需要延时至少 70ms 才能获取正确的 webview 宽高
css 往往最先执行，且 cssom 的解析往往和 dom 在最开始并行构建
js 会等待 dom 和 cssom 处理完后才能执行，而 css 只需等待 dom
相比 js 在切换横竖屏时要切换 2 次进程来重绘，css 无需切换

对于屏幕适配这类表现问题，能用 css 实现就应该用 css 实现。

整层适配

为确保各层元素同步缩放，不走样，每层的 适配区 应当等于设计稿大小。直接的实现就是构造和 适配区 一样尺寸的容器， 整层适配。容器内可以有若干个相同适配方式的元素。以 svg 实现为例：

<!doctype html>
<html>
<body>
<style>
.layer {
  position: absolute;
  top: 0;
  left: 0;
  width: 100%;
  height: 100%;
}
</style>
<!-- fill -->
<svg class="layer" viewBox="0 0 1080 1920" preserveAspectRatio="none"> <!-- 容器 -->
  <rect x="0" y="0" width="1080" height="1920" fill="rgba(96,96,96,.08)"/>  <!-- 元素 -->
</svg>
<!-- contain 居中 -->
<svg class="layer" viewBox="0 0 1080 1920" preserveAspectRatio="xMidYMid meet"> <!-- 容器 -->
  <rect x="0" y="233" width="1080" height="1407" fill="#1565C0"/>  <!-- 元素 -->
</svg>
<!-- contain 居底 -->
<svg class="layer" viewBox="0 0 1080 1920" preserveAspectRatio="xMidYMax meet"> <!-- 容器 -->
  <rect x="444" y="1779" width="191" height="39" fill="#1565C0"/>  <!-- 元素 -->
</svg>
</body>
</html>

实际效果：

整层适配 实现简单，开发时直接读取设计稿值，可以满足大部分静态页面需求。但在 h5 动画多的时候，就得考虑动画流畅，页面性能了。用可替换元素如 <img> <object> <svg> 等做容器，以及用背景图做元素的，在应用 css 动画时有性能缺陷：

对容器内元素应用 css 动画会造成频繁重排和重绘，导致卡顿。
将和 适配区 尺寸相同的容器提升为合成层时所占内存过大，有多少层内存就翻多少倍。

为这些实现方案提升性能就要针对容器动画，并减小容器的尺寸，最好是和一层里所有元素的最小总面积相等，做到 精简适配

精简适配

公式

推导过程见 H5 分层屏幕适配公式推导

设计稿
  宽 v
  高 g
  
适配前元素
  横坐标 x
  纵坐标 y
  宽 w
  高 h

适配后容器
  横坐标 x3 = x*u/v
  纵坐标 y3 = y*f/g

适配后元素
  横坐标 x4 = m*u + (x - m*v)/w*w1 = m*v/w*w3 + (x - m*v)/w*w1
  纵坐标 y4 = n*f + (y - n*g)/h*h1 = n*g/h*h3 + (y - n*g)/h*h1
  宽 w3 = (w/v)*u
  高 h3 = (h/g)*f
  当 contain 方式适配时
    缩放值 s = Math.min(f/g, u/v)
    横向左留白占总留白 o = (m*v - x)/w
    纵向上留白占总留白 p =  (n*g - y)/h
  当 cover 方式适配时
    缩放值 s = Math.max(f/g, u/v)
    横向左超出占总超出 o = (x - m*v)/w
    纵向上超出占总超出 p =  (y - n*g)/h

适配区
  垂直居顶时 m = 0
  垂直居中时 m = .5
  垂直居底时 m = 1 
  水平居左时 n = 0
  水平居中时 n = .5
  水平居右时 n = 1 

相比整层适配内存优化 (w3*h3)/(v1*g1) >= w*h/(v*g)

实现示例

当设 max-width 为 w/v，max-height 为 h/g 时对应 contain 适配。
当设 min-width 为 w/v，min-height 为 h/g 时对应 cover 适配。
当设 width 为 w/v，height 为 h/g 时表示 fill 适配。
contain 适配时，如果图片原始尺寸小于 max-width 和 max-height 时，用 zoom: 10 放大或者直接修改图片原始尺寸。
cover 适配时，如果图片原始尺寸大于 min-width 和 min-height 时，用 zoom: .1 缩小或者直接修改图片原始尺寸。
因 top left 中百分比是相对屏幕宽 u 和高 f 的，对应 m*u 和 n*f
因 transform 中百分比是相对适配后元素宽 w1 和高 h1 的，对应 (m*v + x)/w*w1 和 (n*f + y)/h*h1

<!doctype html>
<html>
<body>
<style>
img {
  /* min-width 和 min-height 构成了虚拟的容器 */
  min-width: 50.37037037037037%; /* w3 = (w/v)*u 其中 w = 544，v = 1080 */
  min-height: 7.395833333333333%; /* h3 = (h/g)*f 其中 h = 142，g = 1920 */
  zoom: .1;
  /* x4 = m*u + (x - m*v)/w*w1 */
  /* y4 = n*f + (y - n*g)/h*h1 */
  position: absolute;
  left: 50%; /* m*u 其中 m = .5*/
  top: 50%; /* n*f 其中 n = .5 */
  transform:
    translateX(-48.34558823529412%) /* (x - m*v)/w*w1 其中 x = 277，m = .5，v = 1080，w = 544 */
    translateY(378.8732394366197%); /* (y - n*g)/h*h1 其中 y = 1498，n = .5，g = 1920，h = 142 */
}
</style>
<img src="http://ui.qzone.com/544x142"/> <!-- 元素 -->
</body>
</html>

background 实现示例

background-size 值为 contain 时对应 contain 适配。
background-size 值为 cover 时对应 cover 适配。
background-size 值为 100% 100% 时对应 `fill 适配。
background-position 百分比和 o p 意义相同

<!doctype html>
<html>
<body>
<style>
div {
  position: absolute;
  width: 50.37037037037037%; /* w3 = w/v*u 其中 w = 544，v = 1080 */
  height: 7.395833333333333%; /* h3 = h/g*f 其中 h = 142，g = 1920 */
  background: url(http://ui.qzone.com/544x142) no-repeat; /* 背景图做元素 */
  background-size: cover;
  left: 25.64814814814815%; /* x3 = x/v*u 其中 x = 277， v = 1080 */
  top: 78.02083333333333%; /* y3 = y/g*f 其中 y = 1498， g = 1920 */
  background-position-x: -48.34558823529412%; /* o = (x - m*v)/w 其中 m = .5 ， v = 1080，x = 277，w = 544*/
  background-position-y: 378.8732394366197%; /* p = (y - n*g)/h 其中 n = .5 ， g = 1920，y = 1498，h = 142*/
}
</style>
<div></div> <!-- 容器 -->
</body>
</html>

preserveAspectRatio 的 meetOrSlice 为 meet 时对应 contain 适配。
preserveAspectRatio 的 meetOrSlice 为 slice 时对应 cover 适配。
preserveAspectRatio 值为 none 时对应 fill 适配。
这里 preserveAspectRatio 的 meetOrSlice 相对的是容器，不是 适配区 这里用 transform 来定位，而 preserveAspectRatio 的 meetOrSlice 固定为 xMinYMin。

<!doctype html>
<html>
<body>
<style>
svg {
  position: absolute;
  width: 50.37037037037037%;
  height: 7.395833333333333%;
  /* x4 = m*v/w*w3 + (x - m*v)/w*w1 */
  /* y4 = n*g/h*h3 + (y - n*g)/h*h1 */
  top: 0;
  left: 0;
  transform:
    translateX(99.26470588235294%) /* m*v/w*w3 其中 m = .5，v = 1080，w = 544 */
    translateY(676.056338028169%); /* n*g/h*h3 其中 n = .5，g = 1920，h = 142 */
    overflow: visible;
}
svg image {
  transform:
    translateX(-48.34558823529412%) /* (x - m*v)/w*w1 其中 x = 277，m = .5，v = 1080，w = 544 */
    translateY(378.8732394366197%); /* (y - n*g)/h*h1 其中 y = 1498，n = .5，g = 1920，h = 142 */
}
</style>
<svg viewBox="0 0 544 142" preserveAspectRatio="xMinYMin meet"> <!-- 容器 -->
  <image width="544" height="142" xlink:href="http://ui.qzone.com/544x142"/> <!-- 元素 -->
</svg>
</body>
</html>

辅助工具

手动计算百分比及写 css 很麻烦，可以借助 sass 等工具来辅助简化。设计稿宽 v 高 g 一般是页面级常量。只需读取设计稿里每个元素的横坐标 x 、纵坐标 y 、宽 w 和高 h，然后工具生成 css 即可。这下妈妈再也不用担心我还原问题、屏幕适配问题了。

文字处理

文字固定或单行不固定，svg 的 text 标签可以处理
文字固定或单行不固定还可以将文字转为图片
文字多行不固定，可以借助 svg 的 foreignObject 嵌入普通 div

方案对比

屏幕适配方案非常多，选哪种方式实现 整层适配 或 精简适配，下面是对比

缩放	定位	文字缩放	兼容
padding-top 百分比	只能依宽	✓	✗	✓
viewport	✓	✗	✓	支持情况复杂
object-fit	✓	✓	✗	移动端 android 4.4.4+
svg preserveRatio	✓	✓	✓	移动端 android 3.0+
(max/min)-(width/height)	✓	✓	固定文字	✓
background-size	✓	✓	文字转图片	✓