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前端无障碍开发指南

2023-05-16  Thoughtworks洞见  
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30年前,Tim Berners-Lee 在欧洲核子研究中心创建了第一个 Web 网页,宣告了万维网的诞生。自此,万维网就承载着开放平等的愿景。

Accessibility——无障碍设计&信息无障碍(也简称为 A11y),虽然常常会被解释为”为残障人士服务“,但其无障碍设计的核心在于为所有人提供同等的体验。我们每个人都有可能在某些时刻成为失能者,这称为场景性残疾(situational disability & temporary disability),比如受伤骨折后,暂时失去了部分活动能力。又比如被强光照射时,看不清楚事物,在嘈杂地铁中的听力产生障碍等等。

根据 W3C 组织的定义,Web accessibility 意味着每个人都可以感知、理解并与 Web 交互,甚至为 Web 做出贡献。中国工信部也指出,信息无障碍是指通过信息化手段弥补身体机能、所处环境等存在的差异,使任何人(无论是健全人还是残疾人,无论是年轻人还是老年人)都能平等、方便、安全地获取、交互、使用信息。

但在万物互联的当下,尽管我们的衣食住行早已与网络世界息息相关,互联网并未成一个平等的,人人都可以访问的世界。根据2022 年 The WebAIM Million 统计报告,在对 100万 个网站首页进行无障碍分析后,得到的结果却差强人意:

 

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图源:2022 年 The WebAIM Million 报告

在这些页面无障碍错误中,96.5%的错误归属于以下五类:

作为前端开发者,我们要如何把关页面的无障碍功能呢?

 

在前端开发的视角中,每一个 Web 应用都可以拆解为 HTML、cssJAVAScript。HTML 会经过 HTML Parser 将 HTML 结构转换成 DOM Tree;CSS 会经过 CSS Parser 将 CSS 转换成 CSSOM Tree。最终,浏览器根据 DOM Tree 和 CSSOM Tree 构建出最终的 Render Tree。

 

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对于无障碍 Web 应用,除了包含 DOM 和 CSSOM 之外,将包含 AOM (Accessibility Tree,可访问性树)。AOM 可访问性树和 DOM 树平行存在。简单来说,可访问性树是 DOM 树的一个子集。每个需要暴露给 ATs 辅助技术的 DOM 元素都对应一个在可访问树中存在的无障碍对象。定义 AOM 实现的标准是  WAI-ARIA(Web Accessibility Initiative – Accessible Rich Inte.NET Application),即可访问的互联网富应用标准,致力于解决应用的可访问性问题,它与HTML5 标准同属于 W3C 组织。Web 应用的 AOM 也并非遥不可及,打开 Chrome 浏览器的 Devtools,我们即可查看页面的 AOM 结构。

 

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在了解了无障碍的基本概念后,我们分别从 HTML、开发框架以及 CSS等角度,一起来看看无障碍页面的实现方式吧。

编写 HTML 时需要考虑的 Web Accessibility

 

就像浏览器引擎依赖 HTML 结构以构建页面 UI 骨架,ATs 设备也依赖 HTML 结构来构建页面的 AOM 可访问性树。所以语义化的 HTML 对于实现 Web 应用无障碍至关重要,因为原生的 HTML 标签中包含了构建 AOM 的必要元数据。

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参考上图,ATs 设备完全可以正确地渲染滑动输入框,即便我们没有在HTML 标签上添加 WAI-ARIA 属性。但我们在开发时往往会忽略 HTML 元素的实际语意,而更多采用无语意的  <div> 和 <span> 标签 (<div> 和 <span> 之外的近 104 个 HTML 标签都具有语义信息)。因为这两个标签没有默认样式,足够简单,就像白纸一样可以随意画上 CSS 样式。但这样的标签,对于 ATs 设备来说,就是灾难。

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以上图为例,对于 <button> FOO </button> 标签,读屏软件将读出 “Button, foo",告知用户当前元素是按钮,包含文字 foo。但对于 <div class="button"> FOO </div> 标签,读屏软件只能读出 “foo”,并不能提示当前元素是一个可交互的按钮。虽然我们也可以通过设置 WAI-ARIA 属性为 HTML 标签增添无障碍语意,比如 <div class="button" role="button"> FOO </div>,但这样会平添许多额外的工作,也增加了出错的机率:根据 The WebAIM Million 统计报告,包含 ARIA 的页面比不使用 ARIA 的页面,检测出无障碍性错误的可能高 70%。

通过 HTML 提升页面可访问性

 

规则 1:结构和样式分离

在社区中一直都有人在提倡 CSS裸奔日(CSS Naked Day),编写 HTML 时不要基于 UI 视觉效果(CSS 样式),而是基于 UI 的页面结构,可以确保 HTML 的语义完善,增强页面可访问性。

相关浏览器插件:HeadingsMap - Chrome Web Store

规则 2:只在必要时使用 ARIA

WAI-ARIA 的全称是 Accessible Rich Internet Applications,简称 ARIA,是 W3C规范之一。ARIA 允许 Web 开发者创建只有 ATs 技术(比如屏幕阅读器)可以看到的内容(属性),用以实现 HTML 无法达成的无障碍功能,比如:

ARIA 表现为 HTML 的属性,确定了元素的 ARIA 角色、状态和属性。这些信息帮助 ATs 技术更好地理解 Web 页面,确保用户与页面元素的交互。一般情况下,ARIA 不会影响 Web 页面的渲染,也不会影响鼠标或键盘用户的行为,只有使用辅助技术的用户才能感知到 ARIA。开发人员随意使用 ARIA 所导致的问题,对于页面无障碍功能往往是致命的,而且难以察觉。

但 ARIA 永远无法替代语义化 HTML 标签,NO ARIA is better than bad ARIA。请优先考虑语义最贴近的 HTML 标签,只在必要时使用 ARIA。

相关浏览器插件:

规则 3:提升表单结构的包容性

(1) 采用 <fieldset> 为表单项分类

   当表单分为不同板块时,我们可能会使用 <div> 元素实现表单项的样式板块划分,但这样的划分并不利于无障碍设备获得表单项信息,可以使用<fileset>进行替换。

(2) 正确使用 label,为 <input /> 标签设置对应的 label

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在实现表单时,我们往往会通过 placeholder 来提示当前表单项的填写内容。这样的设计会导致当 input 得到焦点时,placeholder 自动消失,造成用户无法感知当前表单项的内容。我们可以使用 label 充当 placeholder,这样的交互方式也称为 Float Label Pattern

(3) 尽可能使用原生的表单元素

 在制作表单组件时,我们往往会出于实现 UI 样式的要求,采用 <div> 替代原生的表单元素。尽管这些表单组件在视觉和功能上满足了 UI 要求,但它们并未实现原生表单元素的无障碍功能。

(4) 为表单元素设置原生的校验属性

required、minlength、pattern 等表单的原生校验属性,不但可以满足正常的表单校验需求,也具有更好的无障碍支持

规则 4:注意页面的焦点管理,允许用户仅通过键盘完成交互

很多行动不便的用户依赖键盘操作,靠 Tab 键和方向键等浏览网。因此我们在构建 Web 应用的时候要注意:

一些 HTML 的原生标签具备可聚焦属性,也被称为可聚焦元素。这些原生 HTML 元素,天然存在于页面 Tab 键顺序内,内置了键盘事件处理,可以通过 Tab 键聚焦,并且获得焦点时有可见的焦点指示器(往往是显眼的蓝色框框)。但对于无法聚焦的元素,我们可以设置元素的 tabindexlace 属性,使元素可聚焦。

如果想给当前元素生成快捷键的话,可以给元素设置 accesskey 属性。但使用 accesskey也需注意以下问题:

相关浏览器插件:

规则 5:定义文档的语言类型

在 <html> 标签元素上设置正确的 lang 属性。如果你的页面没有显式设置当前页面所使用的语言,那么读屏软件将无法选择匹配的语音配置文件和字符集,读屏软件读出的页面内容是乱码。所以,为了确保页面的内容正确,请务必为 </html><html> 元素指定有效的BCP 47语言。

规则 6:为 <img /> 添加 alt 属性,明确链接和按钮的信息

往往一张表情包图片就可以抵千言万语,但对于读屏软件来说,读取 <img /> 标签的有效信息,只能靠 alt 属性。所以不要忘记为 <img /> 标签添加描述性的 alt 属性。如果图片只是为了装饰效果,那么可以考虑将 <img /> 标签 替换为 CSS 背景图。

 

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与 <img />标签类似,读屏软件对于 <a> 和 <button> 标签的信息获取,依赖于标签包裹的文本。使用”阅读更多“,甚至图片作为这类标签的包裹内容,并不能为用户提供足够的信息。如果不方便添加文本信息,也可以利用 aria-label 增强元素的语义信息:

<a href="post.php?post=632" aria-label="More on Using Meaningful Link Text">More...</a>

使用前端框架需要考虑的 Web Accessibility

 

根据 2022 年 The WebAIM Million 统计报告,使用 JavaScript 框架的页面比不使用框架的页面存在更多的无障碍错误,其中 React 开发的页面平均存在 50.8 个错误,Vue 开发的页面存在 63.4 个错误。虽然统计结果不能说明框架导致了这些错误,但在使用框架进行 Web 开发时,常常会忽略使用 HTML 原生标签,或者引入无障碍功能支持性不佳的组件库,导致框架开发的 Web 应用可访问性普遍较差。

提升前端框架的无障碍支持性

 

规则 1:使用语义化 HTML 标签,完善 HTML 标签的属性

规则 2:在设计组件时考虑整体的 HTML 结构

维护层级明晰的 HTML 结构,对于 Web 应用的无障碍功能十分重要。因为 ATs 软件,特别是读屏软件,不止是由上至下地展现页面信息,更会基于页面不同级别的标题或者文档地标元素进行页面导航。在将页面拆分成不同组件后,保持 HTML 文档结构层级会更加复杂。比如当一个组件包含 <h2> 标签时,可能在一些位置该组件会破坏原有 HTML 文档结构。

规则 3:避免使用无意义的 HTML 标签

在使用 React、Vue 等框架时,我们往往需要将组件包裹在一个根元素中:

 

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但这样的处理在编译后,会在造成元素结构的混乱:

 

 

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<div> 标签混在 <tr> 标签中,会导致读屏软件无法正确解析 table ,造成用户无法访问表格内容。此时,我们应该使用 React 的 <fragment> 标签(Vue 中可以使用 vue-fragment),确保根元素不存在于最终的 DOM 结构内:

 

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