移动端像素和 CSS 中 px/view-port/scale 的关系

最近做了个小测试,验证 CSS 中的 px 和实际设备屏幕像素的映射关系,记录一下过程。

初始测试

加载本地 html 文件:

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta content="text/html; charset=utf-8" http-equiv="content-type" />
  <style>
    .invoice-box {
      margin: 0;
      padding: 0;
      background-color: #2f44ff;
      width: 645px;
      height: 100px;
    }
  </style>
</head>

<body>
  <div class="invoice-box">
  </div>
</body>

</html>

在像素宽度为 1290 的模拟器(iPhone 14 Pro Max)上运行。

  • 预期:
    色块显示占屏幕的一半。
  • 实际情况:
    宽度 645px 的色块显示宽度超过了屏幕的一半,接近 2/3。
  • 结论:
    CSS 中的 px 和移动端的物理像素并不相等,存在映射关系(默认情况下,在 pc 中一个 css 像素 == 一个物理像素)。这里涉及到一个概念“视口”,移动端的网页默认将视口设置为 980 像素(css像素)

计算得出 645px 确实占 980px 接近 2/3。

测试二

将色块的宽度改为 980px ,验证测试一的结论:

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta content="text/html; charset=utf-8" http-equiv="content-type" />

  <style>
    .invoice-box {
      margin: 0;
      padding: 0;
      background-color: #2f44ff;
      width: 980px;
      height: 100px;
    }
  </style>
</head>

<body>
  <div class="invoice-box">
  </div>
</body>

</html>
  • 预期:
    色块满屏显示。
  • 实际情况:
    色块宽度和屏幕宽度相同,但左边有空白间距。
  • 结论:
    WKWebView 默认添加了间距。

测试三

给 body 设置 style:

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta content="text/html; charset=utf-8" http-equiv="content-type" />

  <style>
    .invoice-box {
      margin: 0;
      padding: 0;
      background-color: #2f44ff;
      width: 980px;
      height: 100px;
    }
  </style>
</head>

<body style="margin: 0;padding: 0;">
  <div class="invoice-box">
  </div>
</body>

</html>

实际效果符合预期。

测试四

将 viewport 的宽度设置为 980px,看看是不是测试一结论所说的默认值:

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta content="text/html; charset=utf-8" http-equiv="content-type" />
  <meta name="viewport" content="width=980px;">
  <style>
    .invoice-box {
      margin: 0;
      padding: 0;
      background-color: #2f44ff;
      width: 980px;
      height: 100px;
    }
  </style>
</head>

<body style="margin: 0;padding: 0;">
  <div class="invoice-box">
  </div>
</body>

</html>
  • 实际效果
    符合预期。980px 确实是默认值。
  • 猜测
    浏览器会默认计算缩放比例,将 980px 映射成屏幕宽度。

测试五

发现 viewport 可以设置 initial-scale,设置为 1 、1.316326(物理像素宽度1290/980)、0.438775(逻辑像素宽度430/980)看看什么效果:

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta content="text/html; charset=utf-8" http-equiv="content-type" />
  <meta name="viewport" content="initial-scale=0.438775;">
  <style>
    .invoice-box {
      margin: 0;
      padding: 0;
      background-color: #2f44ff;
      width: 980px;
      height: 100px;
    }
  </style>
</head>

<body style="margin: 0;padding: 0;">
  <div class="invoice-box">
  </div>
</body>

</html>
  • 设置为 1 的实际效果:
    色块宽度超过屏幕宽度,有滚动条可以滚动。

  • 设置为 1.316326 的实际效果:
    色块宽度超过屏幕宽度,有滚动条可以滚动。

  • 设置为 0.438775 的实际效果:
    色块宽度等于屏幕宽度。右侧有很细小的空白(精度导致,设置色块宽度 430px 和 initial-scale为 1 可以验证)。

  • 结论:
    没设置缩放比例时,浏览器会默认设置缩放比例,以达到当前页面不会出现横向滚动条的目的。initial-scale的取值是,屏幕的逻辑像素(不是物理像素)除以 view-port 的 width。

scale 实际就是CSS 像素和设备逻辑像素的比例(PC 端则是 CSS 像素和物理像素的比例),从而影响物理像素的呈现。

测试六

发现 view port 的 width 可以设置为 device-width:

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta content="text/html; charset=utf-8" http-equiv="content-type" />
  <meta name="viewport" content="width=device-width; initial-scale=1.0;">

  <style>
    .invoice-box {
      margin: 0;
      padding: 0;
      background-color: #2f44ff;
      width: 430px;
      height: 100px;
    }
  </style>
</head>

<body style="margin: 0;padding: 0;">
  <div class="invoice-box">
  </div>
</body>

</html>

通过修改色块的 width ,可以测出 device-width 等于 430px,即设备的逻辑像素宽度

如果 width 和 scale 冲突,会怎样呢?

小结

  • CSS 像素,在 PC 下等于物理像素,在移动端则等于逻辑像素,但是实际效果受 viewport 的 width 和 scale 设置的影响。
  • viewport 的 width 可以设置为 device-width ,等于设备的逻辑像素宽度。
  • 没有设置 viewport 的 initial-scale 时,移动端的 viewport 的 width 默认值为 980px(CSS 像素)。
  • 没有设置 viewport 的 initial-scale 时,移动端浏览器内核会自动计算比例,以达到当前页面不会出现横向滚动条的目的。
  • scale 的计算是屏幕的逻辑像素(不是物理像素)除以 view-port 的 width。
  • WKWebView 默认会添加间距,可以设置 body 的 style 为 "margin: 0;padding: 0;"去除。

移动端元素布局

  • 使用 vw(视口宽度)
    相对于视口宽度,100vw 就是满屏。
    缺点是,需要自己进行计算,特别是除不尽的情况,会逼死强迫症。
  • 使用 %
    相对于父元素的宽度,100% 宽度等于父元素宽度(没设置 margin、padding、border的情况)。
    缺点是,需要自己进行计算,另外需要考虑有设置 margin、padding、border 的情况,如 100% 不等于父元素宽度。
  • 设置 viewport 的 width 并使用设计稿的尺寸
    设置 viewport 的 width 为设计稿的页面宽度,缩放比例由设备自动设置,则可以直接使用元素的设计尺寸,不用计算转换。
    缺点是:横屏时实际效果不是预期效果,因为横屏时的逻辑像素宽度和竖屏的不同。

同时设置 viewport 的 width 和 scale,可以规避横屏的问题,但是元素宽度如果设置为具体值无法达到预期效果,只能设置 % 或 vw。

不同场景下考虑使用不同的方式处理,如不考虑竖屏的情况,方式三似乎是最佳的。

其他概念

layout viewport、visual viewport、ideal viewport

结论

参考

https://www.cnblogs.com/psyduck/p/14347706.html
https://www.cnblogs.com/iifeng/p/11199359.html

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