rem
作为一个低调的长度单位,由于手机端网页的兴起,在屏幕适配中得到重用。使用 rem
前端开发者可以很方便的在各种屏幕尺寸下,通过等比缩放
的方式达到设计图要求的效果。
rem
的官方定义『The font size of the root element.』,即以根节点的字体大小作为基准值进行长度计算。一般认为网页中的根节点是 html
元素,所以采用的方式也是通过设置 html
元素的 font-size
来做屏幕适配,但实际情况真有这么简单吗?
首先我们来看看使用 rem
实现手机屏幕适配的常用方案。
以设计稿的宽度为640px
,即:designWidth = 640
,同时设定在640px屏宽下 1rem=100px
,即:rem2px = 100
。
设置
1rem=100px
的优点不言而喻。前端开发者在切图、重构页面的时候,通过直接位移小数点的方式,就可以将UI图中测量到的px
值换算成对应的rem
值,方便快捷。
此外,在
head
中我们还设置了:<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0" />
viewport
的作用很重要,但不是本文的重点所以不展开,有兴趣的同学可以自行搜索。
先来看看具体方案:
下面四个方案来自同事共享,原理都是采用等比缩放的方式 —— 获得目标屏幕宽度和设计稿宽度的比,作为
rem
的基值(缩放系数),设置为html
标签的字体大小。不同的只是在于性能取舍和书写习惯。
@media screen and (min-width: 320px) {html{font-size:50px;}}
@media screen and (min-width: 360px) {html{font-size:56.25px;}}
@media screen and (min-width: 375px) {html{font-size:58.59375px;}}
@media screen and (min-width: 400px) {html{font-size:62.5px;}}
@media screen and (min-width: 414px) {html{font-size:64.6875px;}}
@media screen and (min-width: 440px) {html{font-size:68.75px;}}
@media screen and (min-width: 480px) {html{font-size:75px;}}
@media screen and (min-width: 520px) {html{font-size:81.25px;}}
@media screen and (min-width: 560px) {html{font-size:87.5px;}}
@media screen and (min-width: 600px) {html{font-size:93.75px;}}
@media screen and (min-width: 640px) {html{font-size:100px;}}
@media screen and (min-width: 680px) {html{font-size:106.25px;}}
@media screen and (min-width: 720px) {html{font-size:112.5px;}}
@media screen and (min-width: 760px) {html{font-size:118.75px;}}
@media screen and (min-width: 800px) {html{font-size:125px;}}
@media screen and (min-width: 960px) {html{font-size:150px;}}
@media screen and (min-width: 320px) {html{font-size:312.5%;}}
@media screen and (min-width: 360px) {html{font-size:351.5625%;}}
@media screen and (min-width: 375px) {html{font-size:366.211%;}}
@media screen and (min-width: 400px) {html{font-size:390.625%;}}
@media screen and (min-width: 414px) {html{font-size:404.2969%;}}
@media screen and (min-width: 440px) {html{font-size:429.6875%;}}
@media screen and (min-width: 480px) {html{font-size:468.75%;}}
@media screen and (min-width: 520px) {html{font-size:507.8125%;}}
@media screen and (min-width: 560px) {html{font-size:546.875%;}}
@media screen and (min-width: 600px) {html{font-size:585.9375%;}}
@media screen and (min-width: 640px) {html{font-size:625%;}}
@media screen and (min-width: 680px) {html{font-size:664.0625%;}}
@media screen and (min-width: 720px) {html{font-size:703.125%;}}
@media screen and (min-width: 760px) {html{font-size:742.1875%;}}
@media screen and (min-width: 800px) {html{font-size:781.25%;}}
@media screen and (min-width: 960px) {html{font-size:937.5%;}}
var designWidth = 640, rem2px = 100;
document.documentElement.style.fontSize =
((window.innerWidth / designWidth) * rem2px) + 'px';
var designWidth = 640, rem2px = 100;
document.documentElement.style.fontSize =
((((window.innerWidth / designWidth) * rem2px) / 16) * 100) + '%';
为了更避免理解上的混乱,我在上面js的代码中加了
(
)
,实际代码中是不需要的。
详细分析一下,rem
和 px
直接的转换公式可以写为:
1rem = 1 * htmlFontSize
htmlFontSize
为html
元素的字体大小。
首先来看方案1中,在屏宽为640px
情况下的设置:
@media screen and (min-width: 640px) {html{font-size:100px;}}
可以很明显的表现出这一点 1rem = 1 * 100px
,同我们最初的设定。那么我们要得到其它屏幕大小的 htmlFontSize
值要怎么办。很简单如方案3,因为我们的采用等比缩放的方式适配,所以计算目标屏幕宽度和设计稿的宽度的比即可:
window.innerWidth / designWidth * rem2px + 'px'
由于浏览器默认字体大小为 16px
,所以当我们使用百分比作为根节点 html
的字体大小时,即html
元素的font-size
值设置为一个百分比值,rem
的计算方式就会改为:
defaultFontSize = 16px
1rem = 1 * htmlFontSize * defaultFontSize
如方案2中,在屏宽为640px
情况下的设置:
@media screen and (min-width: 640px) {html{font-size:625%;}}
应用上面的公式:
1rem = 1 * 625% * 16px
其中:625% * 16 = 6.25 * 16 = 100
所以:1rem = 1 * 100px
同样的可以得到所有屏幕大小下,html
的 font-size
值的计算公式,即为方案4:
window.innerWidth / designWidth * rem2px / 16 * 100 + '%'
通过方案3和方案4的公式,就可以很方便的生成方案1和方案2中的css。
这里只给出了方案3和方案4对应验证页面(方案1和方案2是它们的变形): scheme3.html, scheme4.html
如下面两张图,是在屏宽为360px下的效果,通过计算目标为:
1rem = 56.25px
。方案3设置值为:56.25px
,方案4设置值为:351.5625%
方案3 | 方案4 |
---|---|
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到目前为止貌似很完美的解决了问题,实际情况当然是出现了意外。在有些 Android 手机上,浏览器或 webview 的默认字体是随着系统设置的字体改变的。这样就会导致默认字体大于或小于 16px
。
修改默认字体大小后,我们再看方案3和方案4。
同样在屏宽为360px下,我们调大系统字体大小,如下面的效果
设置前
html
元素的字体大小的计算值
为18px
,设置后的计算值
为65px
,由于屏幕宽度没有改变,我们的目标值,即我们在html
元素上设置的font-size
值也没有变化任然为56.25px
,而最终计算值
出现了偏差。
方案3 | 方案4 |
---|---|
![]() |
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分析偏差前,先来看在360px
屏宽下,方案3和方案4的计算过程:
方案3:
document.documentElement.style.fontSize = 56.25px
htmlFontSize = 56.25px
1rem = 1 * htmlFontSize = 56.25px
实际为:
1rem = 64.6875px
方案4:
document.documentElement.style.fontSize = 351.5625%
htmlFontSize = 351.5625%
defaultFontSize = 18px
1rem = 1 * htmlFontSize * defaultFontSize = 351.5625% * 18px = 63.28125px
351.5625% * 18 = 63.28125
实际为:
1rem = 64.6875px
貌似方案4的计算结果很接近实际效果,而方案3偏差很大。再来比较方案3和方案4的计算公式:
// 方案3
document.documentElement.style.fontSize =
window.innerWidth / designWidth * rem2px + 'px';
// 方案4
document.documentElement.style.fontSize =
window.innerWidth / designWidth * rem2px / 16 * 100 + '%';
方案4较于方案3其实多除了一个16,可以推测浏览器在计算 rem
的具体值时,如果 html
设置的 font-size
为 px
值时会先除以 16
,然后再乘以 htmlFontSize
。
1rem = 1 * (56.25px / 16) * 18
1 * (56.25 / 16) * 18 = 63.28125
方案4存在问题,是因为系统的默认字体改为了 18px
,但是我们在计算百分比是时候,还是以 16px
为基准值进行计算,所以出现偏差(计算值和实际值之间还有一点偏差这个在后面会提到)。
而在方案3中,我们其实是不考虑浏览器默认字体大小的,但在实际使用的过程中,浏览器还是除了 16
,而此时默认字体大小为 18px
。得出如下在 html
的 fontSize
设置为 px
的情况下 rem
的计算公式为:
1rem = 1 * (htmlFontSize / 16) * defaultFontSize
在系统设置的字体大小发生改变时,defaultFontSize
会跟着改变,而 16
不会变化。所以方案3虽然表面上不考虑默认字体大小的变化,只关注屏幕与设计稿之间的宽度比,但在实际计算中还是使用到了默认字体大小,而且还有一个不变的 16
在作祟,导致方案3失败。
所谓的「
root element
」其实不是想象的那样,一个是16
,一个是18
,到底取的是那个root element
的字体大小。
ok,rem
的计算的时候,px
的方式会有一个16
不随系统字体大小改变,所以我们采用百分比的方案,绕开这个问题。
采用百分比的方案4
因为在计算时写死了默认字体大小 16px
。所以它的偏差在于没能动态的获取默认字体大小。更新如下:
方案4.1
var designWidth = 640, rem2px = 100;
var h = document.getElementsByTagName('html')[0];
var htmlFontSize = parseFloat(window.getComputedStyle(h, null)
.getPropertyValue('font-size'));
document.documentElement.style.fontSize =
window.innerWidth / designWidth * rem2px / htmlFontSize * 100 + '%';
效果如下图:
16px
的图中,设置后的html
的font-size
与1rem
的实际值有偏差,同时6.4rem
的计算值也有偏差。通过查看代码发现html
的font-size
使用的是:getPropertyValue('font-size')
而1rem
使用的是getPropertyValue('width')
,偏差出在计算font-size
的时候浏览器进行了四舍五入。rem
定义中的另一个元素「font size
」也不能按字面意思使用,宣告失守。
18px
中的偏差,以及上文中方案4在18px
实际值和计算值出现的偏差都是同样的问题。所以基准值还需要修改。
16px | 18px |
---|---|
![]() |
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在更新一版,方案4.2:
var designWidth = 640, rem2px = 100;
var d = window.document.createElement('div');
d.style.width = '1rem';
d.style.display = "none";
var head = window.document.getElementsByTagName('head')[0];
head.appendChild(d);
var defaultFontSize = parseFloat(window.getComputedStyle(d, null).getPropertyValue('width'));
d.remove();
document.documentElement.style.fontSize =
window.innerWidth / designWidth * rem2px / defaultFontSize * 100 + '%';
效果如下图:
16px | 18px |
---|---|
![]() |
![]() |
到此为止,rem
在默认字体不是 16px
的情况下的处理已经解决,考虑到还有设计屏幕旋转,最终手机端的解决方案为:
function adapt(designWidth, rem2px){
var d = window.document.createElement('div');
d.style.width = '1rem';
d.style.display = "none";
var head = window.document.getElementsByTagName('head')[0];
head.appendChild(d);
var defaultFontSize = parseFloat(window.getComputedStyle(d, null).getPropertyValue('width'));
d.remove();
// document.documentElement.style.fontSize = window.innerWidth / designWidth * rem2px / defaultFontSize * 100 + '%';
var st = document.createElement('style');
var portrait = "@media screen and (min-width: "+window.innerWidth+"px) {html{font-size:"+ ((window.innerWidth/(designWidth/rem2px)/defaultFontSize)*100) +"%;}}";
var landscape = "@media screen and (min-width: "+window.innerHeight+"px) {html{font-size:"+ ((window.innerHeight/(designWidth/rem2px)/defaultFontSize)*100) +"%;}}"
st.innerHTML = portrait + landscape;
head.appendChild(st);
return defaultFontSize
};
var defaultFontSize = adapt(640, 100);
回过头来再看 rem
的定义,『The font size of the root element.』。我们以为的 root element
—— html
其实还有个影子在作祟,而我们以为的 font-size
其实是个近似值。
by bx 2016.11.20
评论中提到『高清适配』的问题,解决思路是设置单独的样式特殊处理:其中dpr大于1的时候,1px 的问题,『Retina屏的移动设备如何实现真正1px的线?』此文介绍的很详细,珠玉在前,就不献丑了。图片高清的可以用同样是思路,在不同dpr下加载不同分辨率的图片。
此外rem还有一个问题就是对精灵图的适配,本人开发了一个命令行工具sprites-cli,用来处理这个问题(测试阶段,可能还不是太成熟)。
by 2016.12.06
思而不学则殆,优化了一下此方案前端:『REM』手机屏幕高清适配方案。
by 2016.12.14