第119天：移动端：CSS像素、屏幕像素和视口的关系
移动前端中常说的 viewport （视口）就是浏览器显示页面内容的屏幕区域。其中涉及几个重要概念是 dip （ device-independent pixel 设备逻辑像素 ）和 CSS 像素之间的关系。这里首先了解以下几个概念。
一、视口
1、layout viewport（布局视口）
一般移动设备的浏览器都默认设置了一个viewport 元标签，定义一个虚拟的layout viewport（布局视口），用于解决早期的页面在手机上显示的问题。iOS, Android基本都将这个视口分辨率设置为 980px，所以pc上的网页基本能在手机上呈现，只不过元素看上去很小，一般默认可以通过手动缩放网页。
2、visual viewport（视觉视口）和物理像素
visual viewport（视觉视口）物理屏幕的可视区域，屏幕显示器的物理像素，同样尺寸的屏幕，像素密度大的设备，硬件像素会更多。例如iPhone的物理像素：
- iPhone5 ：640 * 1136
- iPhone6：750 * 1334
- iPhone6 Plus：1242 * 2208
3、ideal viewport（理想视口）和 dip （设备逻辑像素）
ideal viewport（理想视口）通常是我们说的屏幕分辨率。
dip （设备逻辑像素）跟设备的硬件像素无关的。一个 dip 在任意像素密度的设备屏幕上都占据相同的空间。
比如MacBook Pro的 Retina （视网膜）屏显示器硬件像素是：2880 * 1800。当你设置屏幕分辨率为 1920 * 1200 的时候，ideal viewport（理想视口）的宽度值是1920像素， 那么 dip 的宽度值就是1920。设备像素比是1.5（2880/1920）。设备的逻辑像素宽度和物理像素宽度（像素分辨率）的关系满足如下公式：
逻辑像素宽度*倍率 = 物理像素宽度
而移动端手机屏幕通常不可以设置分辨率，一般都是设备厂家默认设置的固定值，换句话说 dip 的值就是 ideal viewport（理想视口）（也就是分辨率）的值，比如，iPhone的屏幕分辨率：
- iPhone5 ：分辨率 320 * 568，物理像素 640 * 1136，@2x
- iPhone6：分辨率 375 * 667，物理像素 750 * 1334，@2x
- iPhone6 Plus ：分辨率 414 * 736，物理像素1242 * 2208，@3x，（注意，实际显示图像等比降低至1080×1920）
二、CSS像素
CSS像素（px）用于页面布局的单位。样式的像素尺寸（例如 width: 100px）是以CSS像素为单位指定的。CSS像素与 dip 的比例即为网页的缩放比例，如果网页没有缩放，那么一个CSS像素就对应一个 dip（设备逻辑像素） 。
1、使用viewport元标签控制布局
首先看一下viewport元标签极其属性：
1 html 代码:
2 <meta id="viewport" name="viewport" content="width=device-width; initial-scale=1.0; maximum-scale=1; user-scalable=no;">这里是每个属性的详细介绍：
属性名 | 取值 | 描述 |
|---|---|---|
width | 正整数 或 device-width | 定义视口的宽度，单位为像素 |
height | 正整数 或 device-height | 定义视口的高度，单位为像素，一般不用 |
initial-scale | [0.0-10.0] | 定义初始缩放值 |
minimum-scale | [0.0-10.0] | 定义缩小最小比例，它必须小于或等于maximum-scale设置 |
maximum-scale | [0.0-10.0] | 定义放大最大比例，它必须大于或等于minimum-scale设置 |
user-scalable | yes/no | 定义是否允许用户手动缩放页面，默认值yes |
（1）width
width属性被用来控制layout viewport（布局视口）的宽度，layout viewport（布局视口）宽度默认值是设备厂家指定的。iOS, Android基本都将这个视口分辨率设置为 980px。我们可以 width=320 这样设为确切的像素数，也可以设为device-width这一特殊值，一般为了自适应布局，普遍的做法是将width设置为device-width，例如：
1 html 代码:
2 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1">width=device-width 也就是将layout viewport（布局视口）的宽度设置 ideal viewport（理想视口）的宽度。网页缩放比例为100%时，一个CSS像素就对应一个 dip（设备逻辑像素），而layout viewport（布局视口）的宽度，ideal viewport（理想视口）的宽度（通常说的分辨率），dip 的宽度值是相等的。
（2）height
与width类似，但实际上却不常用。
（3）initial-scale
initial-scale用于指定页面的初始缩放比例：
1 html 代码:
2 <meta name="viewport" content="initial-scale=1.5" />initial-scale=1 表示将layout viewport（布局视口）的宽度设置为 ideal viewport（理想视口）的宽度，initial-scale=1.5 表示将layout viewport（布局视口）的宽度设置为 ideal viewport（理想视口）的宽度的1.5倍。
（4）maximum-scale
maximum-scale用于指定用户能够放大的最大比例，例如
1 html 代码:
2 <meta name="viewport" content="initial-scale=1,maximum-scale=3" />假设页面的默认缩放值initial-scale是1，那么用户最终能够将页面放大到这个初始页面大小的3倍。
（5）minimum-scale
类似maximum-scale的描述，不过minimum-scale是用来指定页面缩小比例的。通常情况下，不会定义该属性的值，页面太小将难以阅读。
（6）user-scalable
user-scalable来控制用户是否可以通过手势对页面进行缩放。该属性的默认值为yes，可被缩放，你也可以将该值设置为no，表示不允许用户缩放网页。例如：
1 html 代码:
2 <meta name="viewport" content="user-scalable=no" />三、屏幕像素
1、px（pixels）：物理像素，硬件像素，设备像素
2、dp,dip（deveice independent pixels）：逻辑像素、设备无关像素、CSS像素
3、pt（point）：1/72英寸
4、dpr（devicePixelRatio）: 设备像素缩放比，即 1dp的长度相当于几个px的长度
5、ppi,dpi：像素密度（像素每英寸），斜向一英寸里的物理像素数量
6、em: 相对于父元素的font-size的相对单位。
7、rem: 相对于根元素的font-size的相对单位。
8、vw: 1% 布局视口宽度
9、vh: 1% 布局视口高度
10、分辨率：横向物理像素数 * 纵向物理像素数
iPhone5为例
物理像素：640 * 1136。屏幕尺寸：4英寸。对角线物理像素数：开根号(1136 * 1136 + 604 * 640) = 1304。ppi = 1304 / 4 = 326。默认dpr：2。逻辑像素：568 * 320
ppi与默认dpr对应关系：(规律：每英寸里面的点越多，让越多的点来充当一个px)
ppi 默认dpr
ldpi 120 0.75
mdpi 160 1.0
hdpi 240 1.5
xhdpi 320 2.0
Retina屏（视网膜屏）: ppi 大于320
设备尺寸列表 https://material.io/devices/
四、视口与缩放
布局宽度：布局视口的逻辑像素的数量
屏幕宽度：屏幕的逻辑像素的数量（视觉视口、可见视口、虚拟视口）
逻辑宽度：逻辑像素的数量
视觉宽度：横向长度
chrome 实验结论：桌面浏览器设置viewport无效，但可以手动缩放。移动浏览器设置viewport有效，但也能手动缩放。
桌面浏览器以屏幕宽度进行布局，手动缩放，相当于改变dpr，以缩小为例：
1、缩小后，dpr变小，viewport的视觉宽度不变，逻辑宽度变大
2、缩小后，百分比宽度的元素，百分比仍然生效，逻辑宽度和视觉宽度跟着父元素变化。默认情况下，<html>是viewport的 100%，因此<html>的视觉宽度不变，逻辑宽度变大。
3、缩小后，固定宽度的元素，逻辑宽度不变，视觉宽度缩小。
4、文字无法无限缩小，缩小到一定程度后继续缩小，视觉宽度不变，dpr变小，逻辑宽度变大。
总结：缩小，dpr变小；元素逻辑宽度不变，视觉宽度变小；视觉宽度不能变小的（viewport,百分比宽度的元素，小字），视觉宽度不变，逻辑宽度变大。
移动浏览器viewport设置initial-scale缩放。以缩小为例
1、viewport的逻辑宽度和视觉宽度初始都为width，逻辑宽度不变，视觉宽度以initial-scale缩小；视觉宽度缩小到跟屏幕一样宽时，不再缩小，变成逻辑宽度变大，视觉宽度不变。
2、百分比宽度的元素，变化规律跟viewport一样
3、固定宽度的元素，逻辑宽度不变，视觉宽度缩小。
4、无法缩小到文字不能再缩小的程度
总结：viewport视觉宽度缩小到屏幕宽度之前，viewport、百分比宽度元素、固定宽度元素，都是逻辑宽度不变，视觉宽度以同等比例缩小。
移动浏览器手动缩放
不分viewport、百分比宽度元素、固定宽度元素，全都是视觉宽度缩放，逻辑宽度不变。
viewport 设置
<meta name="viewport" content="width=deveice-width,initial-scale=1,
mininum-scale=,maximum-scale=,user-scalable=no">
width：布局宽度，相当一部分手机浏览器默认为 980px
deveice-width：屏幕宽度
initial-scale：初始缩放比例
mininum-scale：最小缩放比例
maximum-scale：最大缩放比例
user-scalable：是否允许用户缩放
情况一：未设置<meta name="viewport">
那么布局宽度width=980px，初始缩放initial-scale为自动（缩放到屏幕大小）
情况二：viewport只设置width，不设置initial-scale
那么initial-scale为自动
情况三：viewport只设置initial-scale=1，不设置width
那么width=device-width
情况四：viewport只设置initial-scale !=1，不设置width
那么Android width=980px，IOS width=device-width
五、视口与JS
screen.width 屏幕的逻辑像素的数量
window.innerWidth 浏览器的逻辑像素的数量（包含滚动条占据的宽度）
document.documentElement.clientWidth viewport的逻辑像素的数量
document.documentElement.offsetWidth 根元素<html>的逻辑像素的数量
window.pageX/YOffset 布局视口相对于可见视口的位移
window.devicePixelRatio 屏幕dpr
orientationchange 屏幕转向事件