移动设备的用户越来越多,每天android手机的激活量都已经超过130万台,所以我们面向移动终端的WebAPP也开始跟进了。本文主要介绍webapp的开发与调试的相关知识和经验,以及给出几种可选的解决方案。
一、基本概念
(1) CSS pixels与device pixels
CSS pixels: 浏览器使用的抽象单位, 主要用来在网页上绘制内容。
device pixels: 显示屏幕的的最小物理单位,每个dp包含自己的颜色、亮度。
等值的 CSS pixels在手机屏幕上占多大的位置,这不是固定的,这取决于很多属性。经过分析和总结,我们可以得出这么一条公式: 1 CSS pixels = (devicePixelRatio)^2 device pixels (^2是平方的意思,至于 devicePixelRatio是什么东西,后面会讲解) 。
(2) PPI/DPI
PPI,有时也叫DPI,所表示的是每英寸所拥有的像素(pixel)数目,数值越高,即代表显示屏能够以越高的密度显示图像。(注:这里的像素,指的是device pixels。)搞清楚了PPI是什么意思,我们就能很容易理解PPI的计算方式了,我们需要首先算出手机屏幕的对角线等效像素,然后处以对角线(我们平常所说的手机屏幕尺寸就是说的手机屏幕对角线的长度),就可以得到PPI了。准确的计算公示大家可以参照下图。比较有意思的是,根据公式计算出来的iPhone 4的PPI为330,要比苹果官方公布的326要高一点点。
同理,以HTC G7为例,480*800的分辨率,3.7英寸,算出来就是252的PPI。
(3) 密度决定比例
我们计算PPI就是为了知道一部手机设备是属于哪个密度区间的,因为不同的密度区间,对应着不同的默认缩放比例,这是一个很重要的概念。
由上图可知,PPI在120-160之间的手机被归为低密度手机,160-240被归为中密度,240-320被归为高密度,320以上被归为超高密度(Apple给了它一个上流的名字——retina)。
这些密度对应着一个特定的缩放比例值,拿我们最熟悉的iphone4或4s来说,它们的PPI是326,属于超高密度的手机。当我们书写一个宽度为320px的页面放到iphone中显示,你会发现,它竟然是满宽的。这是因为,页面被默认放大了两倍,也就是640px,而iphone4或4s的宽,正是640px。
图中把高密度的一类圈起来,是因为这是android手机的统计数据,在国内安卓手机市场中,高密度的设备占了绝大多数的市场份额,这是很重要的一点,也是我们做安卓端webapp要注意的关键点。
(4) viewport的使用
viewport总共有5个属性,分别如下:
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<meta name="viewport"
content="
height = [ pixel_value |device-height] ,
width = [ pixel_value |device-width ] ,
initial-scale = float_value , minimum-scale = float_value , maximum-scale = float_value ,
user-scalable =[yes | no] ,
target- densitydpi = [ dpi_value | device-dpi| high-dpi | medium-dpi | low-dpi] " />
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在这些属性里面,我们重点关注target-densitydpi,这个属性可以改变设备的默认缩放。medium-dpi是target-densitydpi的默认值,如果我们显式定义target-densitydpi=device-dpi,那么设备就会按照真实的dpi来渲染页面。打个比方说,一张320*480的图片,放在iphone4里面,默认是占满屏幕的,但如果定义了target-densitydpi=device-dpi,那么图片只占屏幕的四分之一(二分之一的平方),因为iphone4的分辨率是640*960。
二、解决方案
(1) 简单粗暴
如果我们按照320px宽的设计稿去制作页面,并且不做任何的设置,页面会默认自动缩放到跟手机屏幕相等的宽度(这是由于 medium-dpi是target-densitydpi的默认值,和不同密度对应不同缩放比例所决定的,这一切都是移动设备自动完成的 )。所以这种解决方案,简单,粗暴,有效。但有一个致命的缺点,对于高密度和超高密度的手机设备,页面(特别是图片)会失真,而且密度越多,失真越厉害。
(2) 极致完美
在这种方案中,我们采用 target-densitydpi=device-dpi,这样一来,手机设备就会按照真实的像素数目来渲染,用专业的话来说,就是1 CSS pixels = 1 device pixels。比如对于 640*960的 iphone,我们就可以做出 640*960的页面,在iphone上显示也不会有滚动条。当然,对于其他设备,也需制作不同尺寸的页面,所以这种方案往往是使用媒体查询来做成响应式的页面。这种方案可以在特定的分辨率下完美呈现,但是随着要兼容的不同分辨率越多,成本就越高,因为需要为每一种分辨率书写单独的代码。下面举个简单的例子:
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<meta name="viewport"content="target- densitydpi =device-dpi, width=device-width "/>
#header {
background:url (medium-density-image.png);
}
@mediascreen and (- webkit -device-pixel-ratio:1.5) {
/* CSS for high-density screens */
#header { background:url (high-density-image.png);}
}
@media screen and (- webkit -device-pixel-ratio:0.75) {
/* CSS for low-density screens */
#header { background:url (low-density-image.png);}
}
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(3) 合理折中
针对安卓设备绝大多数是高密度,部分是中密度的特点,我们可以采用一个折中的方案:我们对480px宽的设计稿进行还原,但是页面制却做成320px宽(使用background-size来对图片进行缩小),然后,让页面自动按照比例缩放。这样一来,低密度的手机有滚动条(这种手机基本上已经没有人在用了),中密度的手机会浪费一点点流量,高密度的手机完美呈现,超高密度的手机轻微失真(超高密度的安卓手机很少)。这种方案的优点非常明显:只需要一套设计稿,一套代码(这里只是讨论安卓手机的情况)。
dip device independent pixels(设备独立像素). 不同设备不同的显示效果,这个和设备硬件有关,一般我们为了支持WVGA、HVGA和QVGA 推荐使用这个,不依赖像素。
在android上开发的程序将会在不同分辨率的手机上运行。为了让程序外观不至于相差太大,所以引入了dip的概念。比如定义一个矩形10 x 10dip.在分辨率为160dpi的屏上,比如G1,正好是10 x 10像素。而在240 dpi的屏,则是15 x 15像素.换算公式为pixs = dips * (density/160). density就是屏的分辨率 。
这里要特别注意dip与屏幕密度有关,而屏幕密度又与具体的硬件有关,硬件设置不正确,有可能导致dip不能正常显示。在屏幕密度为160的显示屏上,1dip=1px,有时候可能你的屏幕分辨率很大如480*800,但是屏幕密度没有正确设置比如说还是160,那么这个时候凡是使用dip的都会显示异常,基本都是显示过小。
dip的换算: dip(value)=(int) (px(value)/1.5 + 0.5)
dp (与密度无关的像素):同dip是一样的。 一种基于屏幕密度的抽象单位。在每英寸160点的显示器上,1dp = 1px。 dip 与dp相同,多用于android/ophone示例中。
这个是最常用但也最难理解的尺寸单位。它与“像素密度”密切相关,所以首先我们解释一下什么是像素密度。假设有一部手机,屏幕的物理尺寸为1.5英寸x2英寸,屏幕分辨率为240×320,则我们可以计算出在这部手机的屏幕上,每英寸包含的像素点的数量为240/1.5=160dpi(横向)或320/2=160dpi(纵向),160dpi就是这部手机的像素密度,像素密度的单位dpi是Dots Per Inch的缩写,即每英寸像素数量。横向和纵向的这个值都是相同的,原因是大部分手机屏幕使用正方形的像素点。
不同的手机/平板可能具有不同的像素密度,例如同为4寸手机,有480×320分辨率的也有800×480分辨率的,前者的像素密度就比较低。Android系统定义了四种像素密度:低(120dpi)、中(160dpi)、高(240dpi)和超高(320dpi),它们对应的dp到px的系数分别为0.75、1、1.5和2,这个系数乘以dp长度就是像素数。例如界面上有一个长度为“100dp”的图片,那么它在240dpi的手机上实际显示为80×1.5=120px,在320dpi的手机上实际显示为80×2=160px。如果你拿这两部手机放在一起对比,会发现这个图片的物理尺寸“差不多”,这就是使用dp作为单位的效果