第三代移动端布局方案

大家有没有发现淘宝的H5移动端没有使用任何rem和vw单位，而是和web端项目一样，使用的是px单位。虽然是px但它也很完美的将整个页面渲染了出来。那淘宝的FE是怎么实现的呢？

最近在研究关于布局的设计方案，通过学习理解阿里的fusion.design的设计思想并结合手机淘宝H5版的px布局问题。逐渐有了一些想法，这里进行综合整理，也算是抛砖引玉吧。

1、rem和vw

rem和vw都是为了解决移动端适配问题。rem方案中最成功的就是淘宝的lib-flexible了，它是通过javascript将整个布局分割成10份，从而进行有效布局。不过有计算dpr的问题，在一些dpr比较怪异的手机上会出现脱相的问题。后来又产生了vw布局，使用了vw之后，也再无需通过javascript的帮助进行布局的切分，而是自动的将整个布局切割为等分的100份，也就是1vw = 1%的页面宽度。

1.1、 rem的问题

• 在奇葩的dpr设备上表现效果不太好，比如 一些华为的高端机型 用rem布局会出现错乱。
• 设置根字体大小的方式有两种，一种是媒体查询，优点：不需要额外使用js去更改html的字体，缺点：不连续，或者说并能完* 全实现对所有设备的布局规范统一；
• 另一种是js动态更改html字体，优点：连续；缺点：不如直接写媒体查询的体验好；
• 不支持css3 calc的需要大量密集的 @media hack；
• 使用iframe引用也会出现问题；
• 需要解决在ios上的1px边框问题，但是这个在lib-flexible中已经解决：（1px变2px， 又被 initial-scale=0.5 缩小了一半
• rem需要引入一个lib库
• html的font-size设置到12px以下还是会按照12px=1rem来计算，这样所有使用了rem单位的尺寸都是错的

1.2、vw的问题

• 支持程度不太好，安卓4.4以下都不支持

1.3、它们共同的问题

• 都需要计算以达到适配的目的
• 额外引入工具，在编译阶段完成转换
• UI的回归测试不友好。毕竟设计稿是px，而页面是rem或vm。
• 都是相对单位。rem 的比例是可以通过控制 html 字体大小来控制的，而vw的比例是固定的。
• 无法和web项目共用统一套工程化方案，因为web项目不需要使用rem和vw单位。

2、移动端布局的初衷

1. 可以轻松搞定任意布局
2. 通过设计稿，可以让应用在不同的设备上有完美的体验效果

虽然rem和vw可以很好完成它们的初衷，不过同时它们也是有代价的（就是它们存在的问题）。那有没有一种方案可以规避掉以上rem和vw的问题又可以很好的完成初衷哪？

2.1、一个新的Units单位（该小节摘自https://fusion.design/design/doc/16）

DP为UI设计中的唯一可用单位

由于DP在不同设备中的叫法不同，且用于描述字号的单位有所不同（如SP，PT），但其基本计算方法和原则相同且通用，所以在设计过程中，我们考虑到严谨性，统一采用只写数字不带单位的方法书写。

选用DP的原因

像素密度PPI：指每英寸包含的像素(Px)个数

如图同一物理尺寸（肉眼所见尺寸）下，低密度显示器的像素个数明显小于高密度显示器的像素个数，所以像素（PX)在多变的设备和分辨率下不是一个稳定可用的单位

与密度无关的像素（DP）：设备独立像素

如图，DP与PX的对比可见，DP可以自适应屏幕的密度，不管屏幕密度怎么变化，实际显示的物理尺寸相同，DP可以保证物理尺寸的一致性，DP是目前最适合UI设计的单位，同时也是使代码语言相通的尺寸。

转换公式 当屏幕的PPI为160时，1DP=1PX；例：Iphone4，Iphone5，Iphone6，PPI为326，在这些屏幕之下1DP=2PX

DP=(PX160)/PPI PX=DP(PPI/160)

切图规则 DP是与开发代码共用的语言，但一些需要置入的jpg，png等图片非矢量，依旧采用px作为单位，这个时候我们需要将图片适配到不同PPI的屏幕中去。

图示，为一块banner适配到不同分辨率屏幕时的像素值：

但实际场景中，无法为各种屏幕做切图适配，我么遵循大图可压缩小，小图不可变大的原则：

• 【Mobile】选择3x图输出，适配于ios和andirod
• 【Web】选择2x的图输出，适配普通屏幕和retina屏幕

画布设置规则

• 【Mobile】选择375*667作为绘图尺寸
• 【Andriod】 选择360*640作为绘图尺寸
• 【Web】使用1440宽作为绘图尺寸

3、具体实现

主要思路

1. 设计稿中统一使用dp作为像素单位，具体规则参考上面的切图规则和画布设计规则
2. rem和vw多多少少存在各种问题，所以统一使用px作为实现单位
3. web和wap可以使用同一套工程方案
4. 实现设计稿的dp到真实应用中px的映射关系，并且px会随着设备窗口大小的改变而改变

当然，如果稿子是px的也可以手动将px转换为dp。

想要实现这个整体方案，核心就在于第4条（实现设计稿的dp到真实应用中px的映射关系），并且这个过程只靠工程化的编译阶段是无法完美解决的，必须和浏览器运行时一起配合工作才能够达成我们的目标。

前提

1. 业务模块的css不可以抽离为独立的css文件，必须输出在js文件中（style-loader的能力），这样才有改变css内容的基本能力。
2. 定义一个尺寸单位dp，标识这是在设计稿上的尺寸（类似于小程序中的rpx）。
3. 并不是所有的px都需要做弹性转换的，对于需要做弹性转换的容器的px统一改为dp，否则继续使用px。

假设我们根据Mobile设计稿定义一个移动端H5的容器元素：

<div class="box">
	<div class="tip">this is tip</div>
</div>

.box {
	/* 这里使用的单位为dp，表示需要根据设备大小进行弹缩 */
	width: 100dp;
	height: 150dp;
	background: red;
}

.box .tip {
	/* 使用的单位为px，不需要根据设备大小进行弹缩。无论设备怎么变化，该元素的宽高都是10像素。 */
	width: 10px;
	height: 10px;
	background: blue;
}

最终，元素.box会根据设备的宽高的改变而改变自身的大小，下方就是.box元素在不同设备下的宽和高：

在实现这个功能必须先提供一个转换dp为px的帮助函数：unitParser。因为接下来的两种方式中都需要这个函数来帮助我们实现最终目的。

const allowMiniPixel = () => {
    let allow = false;
    if (window.devicePixelRatio && devicePixelRatio >= 2) {
        let ele = document.createElement("div");
        ele.style.border = ".5px solid transparent";
        document.body.appendChild(ele);
        allow = 1 === ele.offsetHeight;
        document.body.removeChild(ele);
    }
    return allow;
}();
function unitParser(unit) {
	let type = void 0 === unit ? "undefined" : getType(unit);
	if ("number" === type) {
		unit += "dp"
	}
	if ("string" !== type) {
		return unit;
	}

	let regExp = /^([\d\.]+)(np|dp)?$/g;
	return unit.replace(regExp, (chars, count, suffix) => {
		count = Number(count)
		switch (suffix) {
			case "np":
				// np不做转换。1np就是1px 100np就是100px
				break;
			case "dp":
			default:
				// 注意这里375。说明的上文说了，设计稿是按照iphone 6的375进行设计的。
				// deviceWidth为屏幕的宽度。iphone 5/SE为320、iphone 6/7/8为375
				count = count / 375 * deviceWidth
		};

		if (!allowMiniPixel && count < 1) {
			count = 1
		}
		return count + "px";
	})
}

3.2.1、方式一：styled-components + css-in-js + JSX

Vue：

import styled from 'vue-emotion'
import unitParser from './unitParser.js';

const box = styled('div')` width: ${unitParser("100dp")}; height: ${unitParser("150dp")}; background: red; `

const tip = styled(div)` width: 10px; height: 10px; background: blue; `

new Vue({
  render() {
    return (
      <box> <tip>this is a tip</tip> </box>
    )
  }
})

react：

import styled from 'styled-components';
import unitParser from './unitParser.js';

const Box = styled.div` width: ${unitParser("100dp")}; height: ${unitParser("150dp")}; background: red; `
const Tip = styled.div` width: 10px; height: 10px; background: red; `

render(
  <Box> <Tip>this is a tip</Tip> </Box>
)

注意： 使用此方案需要注意和sass、post-css等工具的结合使用问题，会增加一定的工程复杂度。另外这种方案会产生大量的元素style属性，导致dom复杂度增加。

3.2.2、方式二：在浏览器运行时动态计算

自定义一个webpack的css-loader，进行unitParser处理。

function styleInject(css, ref) {
  if ( ref === void 0 ) ref = {};
  var insertAt = ref.insertAt;

  if (!css || typeof document === 'undefined') { return; }

  var head = document.head || document.getElementsByTagName('head')[0];
  var style = document.createElement('style');
  style.type = 'text/css';

  if (insertAt === 'top') {
    if (head.firstChild) {
      head.insertBefore(style, head.firstChild);
    } else {
      head.appendChild(style);
    }
  } else {
    head.appendChild(style);
  }

  if (style.styleSheet) {
    style.styleSheet.cssText = css;
  } else {
    style.appendChild(document.createTextNode(css));
  }
}

var css = ".box {width: " 
+ unitParser("100dp") 
+ "; height: " 
+ unitParser("150dp") 
+ "; background: red;} .box .tip {width: 10px; height:10px; background: blue}";

styleInject(css);

3.2.3、优缺点

优点：

1. 文章开头所提到的rem和vw都存在众多问题，该方案都可以完美解决。
2. 还可以和其他任何单位混合使用，这意味这使用这种方案的同时还可以使用之前的rem和vw方式。

缺点：

1. 不管使用方式一还是方式二，都会对项目的工程化复杂度增加，不过和目前处理rem以及vm的px2rem以及px2viewport等工具相比，这点复杂度根本不值一提。
2. 增加了js bundle文件的体积，减少了css文件的体积。不过没有整体的体积没有增加，仅仅是将部分业务的css内容搬到了js文件里。

最后

1. 借用了大部分工程化的能力，主要还是用来css in js的能力
2. 但是这样有个缺点。就是视窗大小改变的时候会出现布局错乱。不过影响不大，因为真机里是不会出现窗口大小改版的。而且这一套方案完全抹平了web和wap的差异性，在开发层面完全一直。需要缩放就用dp，不需要就用np和px作为单位即可
3. 这套方案还是蛮不错的，比rem和vw好很多。确实属于第三代移动端布局方案了