移動Web單頁應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐——頁面結(jié)構(gòu)化

2024-04-27 15:15:46

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供稿：網(wǎng)友

1. 前言

在開發(fā)面向現(xiàn)代智能手機(jī)的移動Web應(yīng)用的時(shí)候，無法避免一個(gè)事實(shí)，就是需要開發(fā)單頁應(yīng)用(Single Page WebApp)。對于不同的系統(tǒng)需求，單頁應(yīng)用的粒度會不同，可能是整個(gè)系統(tǒng)都使用一個(gè)頁面裝載，也可能是按模塊分為獨(dú)立頁面裝載。在開發(fā)單頁應(yīng)用時(shí)第一個(gè)要處理的問題就是頁面結(jié)構(gòu)化，由于多個(gè)功能集中在一個(gè)頁面呈現(xiàn)，就必然需要考慮如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)視圖布局？如何實(shí)現(xiàn)視圖之間動畫切換？等問題。

下面我就來講述下手機(jī)搜狐前端團(tuán)隊(duì)在單頁應(yīng)用開發(fā)的頁面結(jié)構(gòu)化上做過的一些嘗試與努力。

2. 頁面視圖

在講頁面結(jié)構(gòu)化之前需要先理解視圖的概念，視圖是單頁應(yīng)用開發(fā)中最常見的模塊，通常在一個(gè)單頁應(yīng)用中，會有多個(gè)視圖存在，每一個(gè)視圖都可以處理一部分業(yè)務(wù)功能，所有視圖的功能集就是單頁應(yīng)用所能處理業(yè)務(wù)的最大能力。下面介紹幾種單頁應(yīng)用中最常出現(xiàn)的幾種視圖。

2.1 單視圖層

三段式結(jié)構(gòu)是單視圖的一種最基本布局方式，如下圖：

structure-1

單視圖并不一定都有head或foot，所以Header、Footer使用虛線來表示。多數(shù)應(yīng)用中還會有導(dǎo)航條（Navigatior），但一般情況下導(dǎo)航條會被計(jì)算為Header或Content的一部分，而不會獨(dú)立存在。

2.2 側(cè)邊欄

側(cè)邊欄是一種特殊的視圖，在不顯示時(shí)，當(dāng)前視圖是蓋在側(cè)邊欄至上的，當(dāng)它被呼出時(shí)，視圖一部分滑出屏幕外，側(cè)邊欄才被顯示出來，它的高度等于頁面可視區(qū)域的高度。

顯示前：

structure-2

顯示后：

structure-3

2.3 封面圖

封面圖與側(cè)邊欄類似，也是一個(gè)特殊的視圖。封面圖一般會在頁面初始時(shí)候出現(xiàn)，而后消失，消失之后就不再出現(xiàn)。它的視圖層級是最高的，并且完全覆蓋于其他頁面元素，它的高度會大于或等于可視區(qū)域的高度。

structure-4

3 多視圖布局

單頁應(yīng)用中第一個(gè)要思考的問題就是：如何實(shí)現(xiàn)多視圖的布局？通常我們會將視圖的定位設(shè)置為position:absolute，這是一種簡單又實(shí)用的方法。在一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，頁面可視區(qū)域只能有一個(gè)可見的當(dāng)前視圖，虛線表示其他視圖，在頁面可視區(qū)域之外不可見（display:none），如下圖：

structure-5

使用偽代碼表示：

CSS

 .view {        position: absolute;        top: 0;        left: 0;        z-index: 99;        display: none;        width: 100%;        height: 100%;    }    .current {        z-index: 100;        display: block;    }HTML
<div class="view current"></div><div class="view"></div> 
此時(shí)，我們需要思考另一個(gè)問題：如何實(shí)現(xiàn)當(dāng)前視圖的Content區(qū)域內(nèi)容滾動？視圖的樣式高度設(shè)置為height:100%，將視圖高度設(shè)定為一屏高的目的是為了方便實(shí)現(xiàn)視圖動畫切換的效果（視圖動畫切換會在后面詳細(xì)的講）。但這樣做會導(dǎo)致另一個(gè)問題，高度為一屏高意味著瀏覽器滾動條失效，無法使用瀏覽器滾動條滾動頁面。
3.1 基于iScroll的多視圖布局
現(xiàn)在比較流行的一種解決方案是使用iScroll組件實(shí)現(xiàn)固定區(qū)域滾動，這樣就能解決Content區(qū)域的滾動問題，在手機(jī)搜狐的早期項(xiàng)目也是這么做的。此外，使用iScroll還額外帶來了一些好處，如：
Header區(qū)域能固定在頁面頂部，不會因?yàn)镃ontent區(qū)域滾動導(dǎo)致Header被頂上去；單視圖的高度控制在一屏高，這樣有利于實(shí)現(xiàn)視圖之間的動畫切換；對于這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，在使用視圖切換的時(shí)候就非常好做，使用CSS3的transition來完成動畫切換，如下圖：
使用偽代碼表示：
CSS
.current.out {        -webkit-transition: -webkit-transform 400ms;        -webkit-transform: translate3d(-100%,0,0);    }    .next {        display: block;        -webkit-transform: translate3d(100%,0,0);    }    .next.in{        -webkit-transition: -webkit-transform 400ms;        -webkit-transform: translate3d(0,0,0);    }HTML
<div class="view current out"></div><div class="view next in"></div> 
視圖切換的動畫效果可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求定制，比如：由左向右滑動、由右向左、由上到下、右下到上等都是可以的。在完成切換動畫時(shí)，再將next視圖的狀態(tài)設(shè)置為current，如下：
<div class="view"></div><div class="view current"></div> 
下圖是項(xiàng)目中使用的一個(gè)由下往上動畫切換效果：
3.2 iScroll頁面結(jié)構(gòu)下的側(cè)邊欄
使用iScroll的頁面結(jié)構(gòu)，無論是側(cè)邊欄還是封面圖都非常好實(shí)現(xiàn)，看偽代碼：
側(cè)邊欄，默認(rèn)狀態(tài)
CSS
    .sidebar {        z-index: 50;        display: block;        width: 80%;    }    .sidebar.show + .current {        -webkit-transition: -webkit-transform 400ms;        -webkit-transform: translate3d(80%,0,0);    }    .sidebar.hide + .current {        -webkit-transition: -webkit-transform 400ms;        -webkit-transform: translate3d(0,0,0);    }HTML
<div class="view sidebar"></div><div class="view current"></div> 
側(cè)邊欄顯示時(shí)
<div class="view sidebar show"></div><div class="view current"></div> 
側(cè)邊欄隱藏時(shí)，當(dāng)hide動畫結(jié)束之后，移除hide樣式
<div class="view sidebar hide"></div><div class="view current"></div> 
3.3 iScroll頁面結(jié)構(gòu)下的封面圖
封面圖的實(shí)現(xiàn)與側(cè)邊欄差不多。
封面圖，默認(rèn)狀態(tài)
CSS
.cover {        z-index: 200;        display: block;        visibility: hidden;        opacity: 0;    }    .cover.show {        visibility: visible;        -webkit-transition: opacity 400ms;        opacity: 1;    }    .cover.hide {        visibility: visible;        -webkit-transition: opacity 400ms;        opacity: 0;    }HTML
<div class="view cover"></div><div class="view current"></div> 
封面圖顯示時(shí)
<div class="view cover show"></div><div class="view current"></div> 
封面圖隱藏時(shí)，當(dāng)hide動畫結(jié)束之后，移除hide樣式
<div class="view cover hide"></div><div class="view current"></div> 
在項(xiàng)目中的實(shí)現(xiàn)效果：
3.4 iScroll對內(nèi)容刷新的支持
對于Content區(qū)域的內(nèi)容刷新iScroll也有很好的支持，可以直接參見iScroll提供的例子：http://lab.cubiq.org/iscroll/examples/pull-to-refresh/
Note：iScroll目前已經(jīng)更新到了5.0的版本，大家可以關(guān)注Github項(xiàng)目https://github.com/cubiq/iscroll/
 
4. 多視圖布局，新的探索
對于單頁應(yīng)用來說，iScroll確實(shí)是一個(gè)非常優(yōu)秀的解決方案，但是iScroll缺有一個(gè)最大的缺陷——慢，滾動的性能與瀏覽器原生實(shí)現(xiàn)相比，在低端的移動設(shè)備上有明顯卡頓，這點(diǎn)我在另一片博文中也提到過《移動Web產(chǎn)品前端開發(fā)口訣——“快”》。
Note：目前有一個(gè)新的趨勢，瀏覽器經(jīng)過一兩年的發(fā)展，Android下已經(jīng)優(yōu)化的相當(dāng)不錯，iScroll在一些較低端的移動設(shè)備上，性能表現(xiàn)得比以前要好非常多，比如小米1，早期的米1還在運(yùn)行UC7.x的版本時(shí)，iScroll明顯的卡，現(xiàn)在在UC9.x下，iScroll也能運(yùn)行得比較流暢了。
4.1 Fixed+原生Scroll
在此之下，我們也做了一些新的嘗試，第一嘗試就是放棄使用iScroll組件。放棄之后遇到的第一個(gè)問題，如何使Header固定位置在頂部？由此，我們使用了原生的CSS特性position:fixed，如下圖：
Fixed在一些移動設(shè)備瀏覽器上有兼容問題，我找到了一種能檢測瀏覽器是否支持position:fixed的方法，這個(gè)也發(fā)一篇博文《移動Web開發(fā)，4行代碼檢測瀏覽器是否支持position:fixed》，在檢測到瀏覽器不支持fixed時(shí)，可以使用absolute作為替代方案，監(jiān)聽window的scroll事件，每次scroll動作結(jié)束時(shí)，重新計(jì)算一次Header的top值，將其定位到頁面頂部。
有關(guān)position:fixed的bug在另一篇博文中《移動端web頁面使用position:fixed問題總結(jié)》也有總結(jié)。
另外強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，不要在Fixed區(qū)域中直接使用input或textarea元素。在fixed元素中的input獲取焦點(diǎn)之后，彈出軟鍵盤會帶來很多額外的問題，如：
在iOS下軟鍵盤彈出，fixed定位會出問題；在Android下軟件盤彈出，可能會導(dǎo)致輸入?yún)^(qū)域被遮擋；點(diǎn)擊input彈出一個(gè)新視圖來完成后續(xù)輸入，是一種比較好的解決方案，下圖是一個(gè)基于iScroll的頁面結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)：
4.2 原生Scroll下的視圖切換
使用了原生Scroll之后，帶來最大的改變是視圖切換動畫的變化。使用iScroll的頁面結(jié)構(gòu)，視圖的高度固定，并且是position:absolute定位，所以非常容易做視圖切換。
換成原生Scroll之后，想使用一個(gè)比較緩和的動畫過渡效果是非常困難的，可選的動畫效果十分有限，經(jīng)過了很多試驗(yàn)之后，最后選擇使用淡入-淡出的動畫效果，這是一種折中的方法。最初在完成這種動畫實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，編碼的方法比較簡單，就是將當(dāng)前視圖淡出，下一視圖淡入，如下圖：
后來在做了更多嘗試之后，開發(fā)出了一種兼容更強(qiáng)的淡入-淡出動畫過渡。技術(shù)要點(diǎn)就是使用一個(gè)幕布層（mask）實(shí)現(xiàn)淡入效果，在mask完成淡入之后，再完成實(shí)際的視圖的切換，操作步驟大致如下：
創(chuàng)建一個(gè)幕布層<div class="mask"></div>，mask為position:absolute定位，初始為透明狀態(tài)，背景設(shè)置為白色或其他顏色，并使mask蓋在當(dāng)前視圖上面；mask使用transition實(shí)現(xiàn)opacity:1的動畫過渡，當(dāng)完成動畫時(shí)，mask將會把當(dāng)前視圖完全遮住；最后，直接將當(dāng)前視圖隱藏，將下一視圖顯示既可；完成所有動作之后，隱藏mask；效果圖：
4.3 原生Scroll頁面結(jié)構(gòu)下的側(cè)邊欄
側(cè)邊欄的結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜了一些，使用原生Scroll之后，body的高度會被內(nèi)容區(qū)域撐到很高，但側(cè)邊欄還是必須保證一屏高。所以我在側(cè)邊欄顯示時(shí)，將html與body的高度控制為一屏高，這樣可以防止頁面被滾動。使用偽代碼表示：
側(cè)邊欄，默認(rèn)狀態(tài)
CSS
.frame {        height: 100%;    }    .sidebar {        background-color: red;        position: absolute;        z-index: 50;        width: 80%;        height: 100%;    }    .scroller {        background-color: green;        position: relative;        z-index: 100;        height: 2000px;    }    .sidebar-show body, .sidebar-hide body {        height: 100%;    }    .sidebar-show .scroller {        overflow: hidden;        height: 100%;        -webkit-transition: -webkit-transform 400ms;        -webkit-transform: translate3d(80%,0,0);    }    .sidebar-hide .scroller {        overflow: hidden;        height: 100%;        -webkit-transition: -webkit-transform 400ms;        -webkit-transform: translate3d(0,0,0);    }HTML
<html class="frame"><head></head><body><div class="sidebar"></div><div class="scroller"></div></body></html> 
側(cè)邊欄顯示時(shí)，在html元素上增加一個(gè)樣式sidebar-show
<html class="frame sidebar-show"> 
側(cè)邊欄隱藏時(shí)，將html元素上的樣式替換成sidebar-hide，當(dāng)hide動畫結(jié)束之后，移除hide樣式
<html class="frame sidebar-hide"> 
在項(xiàng)目中的實(shí)際效果：
另外，將側(cè)邊欄設(shè)置為position:fixed定位會是另一種實(shí)現(xiàn)思路。
4.4 原生Scroll頁面結(jié)構(gòu)下的封面圖
封面圖的實(shí)現(xiàn)與側(cè)邊欄差不多，使用偽代碼表示：
封面圖，默認(rèn)為顯示狀態(tài)
CSS
    .frame, .frame body {        height: 100%;    }    .cover {        background-color: red;        position: absolute;        z-index: 200;        width: 100%;        height: 100%;    }    .scroller {        background-color: green;        position: relative;        z-index: 100;        height: 2000px;    }    .cover-show body, .cover-hide body {        height: 100%;    }    .cover-show .scroller {        overflow: hidden;        height: 100%;    }    .cover-hide .cover {        -webkit-transition: opacity 400ms;        opacity: 0;    }HTML
<html class="frame cover-show"><head></head><body><div class="cover"></div><div class="scroller"></div></body></html> 
封面圖隱藏時(shí)，將html元素上的樣式替換成cover-hide，當(dāng)hide動畫結(jié)束之后，移除hide樣式
<html class="frame cover-hide"> 
項(xiàng)目中的應(yīng)用：
4.5 原生Scroll頁面結(jié)構(gòu)下，內(nèi)容刷新的實(shí)現(xiàn)
一般情況下，我們會頁面底部放一個(gè)加載更多的按鈕，讓用戶點(diǎn)擊按鈕加載下一頁內(nèi)容，如下圖：
又或者，監(jiān)聽window的scroll事件，當(dāng)頁面發(fā)生滾動時(shí)，監(jiān)測是否滾動到頁面底部，自動加載下一頁內(nèi)容。這兩種方式都能很好的解決加載下一頁的業(yè)務(wù)需求，但是對于加載最新或刷新的操作只能在頁面中放置一個(gè)刷新按鈕來完成業(yè)務(wù)需求。
對于Pull Up/Down Request的操作，在原生Scroll下，幾乎是無法實(shí)現(xiàn)的。但我依然希望能找到一種方法，實(shí)現(xiàn)Pull Request操作。
現(xiàn)在我正在研究一種模擬Pull操作的解決方案，已經(jīng)有了一個(gè)雛形，并實(shí)現(xiàn)了一些功能。下面這個(gè)示例中沒有使用任何的iScroll技術(shù)，完全使用原生Scroll實(shí)現(xiàn)頁面滾動，并且滾動到頁面底部后可以完成Pull Up操作，如下圖：
這個(gè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理并不復(fù)雜，就是在頁面滾動到底部時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)空白層，模擬Pull Up手勢拖動頁面的效果。
我后面會封裝成一個(gè)組件放在GitHub上分享給大家。
5 結(jié)束語
手機(jī)搜狐目前還是一個(gè)年輕的前端團(tuán)隊(duì)，在手機(jī)搜狐的一年半時(shí)間，積累和很多有關(guān)移動端Web開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，寫這篇文章希望能將自己在移動Web方面的一些經(jīng)驗(yàn)分享給大家，同時(shí)，也希望能有更多的移動Web開發(fā)者能互相交流。
https://github.com/maxzhang/maxzhang.github.com/issues/8