吃透移动端 H5 响应式布局｜深入原理到目前最佳实践方案

2020-03-16

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前言

最近写了第三个移动端 H5 的项目，准备记录下自己在 H5 项目中的一些实践探索。移动端 H5 与 PC 端开发最大的区别之一，大概就是响应式布局问题。

那么下面我们就来聊聊移动端响应式布局，了解他的来龙去脉，对现有的最佳解决方案探索吧。

问题

全文将围绕下面几个问题进行论述和展开：

移动端 H5 相关页面，相比 PC 端有哪些值得注意的点？
移动端 H5 响应式布局有哪些解决方案？
什么是 rem ？如何在项目中完美使用它？
vh/vw 是最佳解决方案吗？它有什么优势和缺陷？
大型开源库里面常用的解决方案是什么？
怎样快速搭建一套移动端布局解决方案？

由来

概念

什么是 H5 技术？

H5 这个命名本身是一个很不讨巧的命名，咋一眼看上去认为是 html5，或者第 5 级标题的标签，对一些人会造成了不小的误解。

比如：我的一个某后端同事，谈论到 H5 很简单，HTML 之前我也学过一些，以后要是你请假，我来帮你写。

我是一脸蒙蔽，H5 === HTML?

再看看，搜索引擎中 H5 是什么？（引用来自谷歌词条第一页）

如此看来，将 H5 视作 HTML 的大有人在，而 H5 这个概念只在中国特有，所以对外国人来说他们也认为是 HTML，所以，对于外国人和非这个领域的人来说，他们存在一样的误解。

目前的 H5 算是一个比较大的概念了，我认为的 H5 技术是一系列移动端 web 前端技术的集合 大致用一个韦恩图表示如下

我们这里只谈 Web 前端中 H5 技术，H5 技术本身是用于移动端的 web 网页。由于 App 本身有个 “ webview ” 的容器，在容器里可以运行 Web 前端相关代码，由此 H5 和原生 App 结合又衍生出来了 Hybrid App 技术。

Hybrid App 技术大致原理

这是我给公司同事普及 H5 知识绘制的图像。

移动端 web 和 PC web 的区别

回想一下，在 PC 端我们是怎么布局的呢？

一般采用两种方案，一种是 min-width 限制最小的宽度，浏览器宽度小于 min-width 就直接滚动。另外一种呢，就是留白。设置页面一个基础宽度，超出的部分留白。

但是这两种解决方案在移动端可行吗？

移动端手机的宽度，大多不一致，而且没办法进行窗口的缩放。让移动端产生滚动，体验更加糟糕，更别说和原生 App 性能相比较，基本页面展示体验就很差了。

那么留白呢？更不可行了，手机设备本身宽度就小，再留白就基本看不了什么了。

所以为了让这种 Web 能够像原生 App 一样的体验，就出现了 H5 技术。进一步衍生了 Hybird, 虽然比不上 App 性能，但是在热更新 上占有绝对优势，有着原生无法替代的地方。

下面我们来就来实践一下 H5 最基本的技术之一移动端响应式布局。

实践

解决方案一：rem + pxToRem

概念

css 中用于计量的单位有两种，一种是绝对单位，另一种是相对单位。

绝对单位

对于绝对单位，一般来说常用的也就 px，其他的可能打印需要用到。

相对单位

对于相对单位来说，em 和 rem 属于一对，vw 和 vh 属于一对。

前一对相对于字体大小，区别在于 rem 相对于根字体，对于我们控制整体的大小相对容易些，所以我们可以使用它来控制整个页面的缩放。

后一对，相对于视窗的大小，这将在下一个节中发挥主要作用。

原理

监听屏幕视窗的宽度，通过一定比例换算赋值给html的font-size。此时，根字体大小就会随屏幕宽度而变化。
将 px 转换成 rem, 常规方案有两种，一种是利用sass/less中的自定义函数 pxToRem，写px时，利用pxToRem函数转换成 rem。另外一种是直接写px，编译过程利用插件全部转成rem。这样 dom 中元素的大小，就会随屏幕宽度变化而变化了。

实现

const MAX_FONT_SIZE = 420

// 定义最大的屏幕宽度
document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
  const html = document.querySelector('html')
  let fontSize = window.innerWidth / 10
  fontSize = fontSize > MAX_FONT_SIZE ? MAX_FONT_SIZE : fontSize
  html.style.fontSize = fontSize + 'px'
})
复制代码

px 转 rem

pxToRem 方案一

$rootFontSize: 375 / 10;
// 定义 px 转化为 rem 的函数
@function px2rem ($px) {
    @return $px / $rootFontSize + rem;
}

.demo {
    width: px2rem(100);
    height: px2rem(100);
}
复制代码

pxToRem方案二

在vue-cli3 中装 postcss-pxtorem 插件就可以了，其他平台也是大致差不多的思路。

const autoprefixer = require('autoprefixer')
const pxtorem = require('postcss-pxtorem')
module.exports = { 
  // ...
  css: {
    sourceMap: true,
    loaderOptions: {
      postcss: {
        plugins: [
          autoprefixer(),
          pxtorem({
            rootValue: 37.5,
            propList: ['*']
          })
        ]
      }
    }
  }
}
复制代码

点击快速配置 H5 项目工程

继续探索postcss-pxtorem插件源码，查看它实现的原理。

function createPxReplace (rootValue, unitPrecision, minPixelValue) {
    return function (m, $1) {
        if (!$1) return m;
        var pixels = parseFloat($1);
        if (pixels < minPixelValue) return m;
        var fixedVal = toFixed((pixels / rootValue), unitPrecision);
        return (fixedVal === 0) ? '0' : fixedVal + 'rem';
    };
}
复制代码

px变换成 rem 主要是这个函数，当然里面有很多可配置的参数, 核心原理和我们方案一差不多。方便在于，不需要每次写px都要加上一个函数，代码也清晰很多。

是不是所有元素 px 都要转换成 rem呢？那可不一定哦，border 中的 px 不应该转 rem，涉及到另外一个 1px 的问题，上一篇文章详细论述过，避免 px 转 rem，将 border 中的 px 大写成 PX/Px/pX

1px 适配问题请移至吃透移动端 1px

解决方案二：vh + vw

原理

vw 相对于视窗宽度的单位，随宽度变化而变化。由此看来，方案一其实是方案二的一种 "Hack", 通过使用监听实现了方案二的效果。

实现

与 rem 类似做法，直接使用 postcss-px-to-viewport 插件进行配置, 配置方式也是和 postcss-pxtorem 大同小异。

我们看看插件的原理是不是也是一样的呢？

function createPxReplace(opts, viewportUnit, viewportSize) {
  return function (m, $1) {
    if (!$1) return m;
    var pixels = parseFloat($1);
    if (pixels <= opts.minPixelValue) return m;
    var parsedVal = toFixed((pixels / viewportSize * 100), opts.unitPrecision);
    return parsedVal === 0 ? '0' : parsedVal + viewportUnit;
  };
}
复制代码

果然呢，连方法名、变量名、代码逻辑，都一摸一样哈哈哈！谁抄谁，我就不指出来啦！

其他解决方案

上面方案均存在致命缺陷，不推荐使用它完成移动端布局计算。

flex 与 rem 结合使用更佳

兼容性

上述两种方案，兼容性主要在于 rem，vh，vw 关键词上

rem在移动端表现高达 100%，令人惊叹！

vh vw 表现还是比较令人满意，低版本的 safari 情况下会有兼容性问题，但不影响它会成为一种比较好的移动端布局解决方案。

开源库解决方案

vant 组件库

vant 组件库中，默认采用 px 做计量单位，如果需要使用 rem，直接使用插件完美适配。

对于 vw 方案，vant 也是可以通过插件将 px 转成 vw，对于 vw 可能会存在一些坑点。

ant-design-mobile 组件库

ant-design-mobile 组件库仍然使用 px 单位

@hd: 1px; // 基本单位

// 字体尺寸
// ---
@font-size-icontext: 10 * @hd;
@font-size-caption-sm: 12 * @hd;
@font-size-base: 14 * @hd;
@font-size-subhead: 15 * @hd;
@font-size-caption: 16 * @hd;
@font-size-heading: 17 * @hd;

// 圆角
// ---
@radius-xs: 2 * @hd;
@radius-sm: 3 * @hd;
@radius-md: 5 * @hd;
@radius-lg: 7 * @hd;
@radius-circle: 50%;

// 边框尺寸
// ---
@border-width-sm: 1PX;
@border-width-md: 1PX;
@border-width-lg: 2 * @hd;
复制代码

与 vant 组件一样，还是由开发者来决定到底用哪一种方案这种把选择权交给开发者，算是一种开源库的最灵活的做法了。

总结

通过该文，你大概了解 H5 问题的来龙去脉了吧，也明白了如何解决移动端响应式布局问题，如果这篇文章能解决你的疑问或者工作中问题，不妨点个赞收藏下。

由于技术水平有限，文章中如有错误地方，请在评论区指出，感谢！

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