[翻译]使用VH和VW实现真正的流体排版

前言

不像响应式布局，通过media query，设置几个变化点来适配，流体排版通过调整大小，适配所有设备宽度。这个方法可以使我们开发的网页，在几乎所有屏幕尺寸上都可以使用。但出于一些原因，它的使用率还远远没有响应式技术高。

在印刷的历史上，排版是根深蒂固的。关于“流体”的概念，在传统思想里并不存在。这是因为，在印刷上，尺寸大小都是有固定的，不用考虑在页面上使用。我认为流体排版技术可以和网页很好的匹配。这是在不同媒介上的一种解决方法。

并不意味着我们要推翻之前的所有关于排版的认识，只需要去学习如何用不同方式，去运用掌握新的技术。只要注意细节，就可以制作出适配所有屏幕尺寸的完美的页面。

流体排版上手

视口（viewport）单位，使流体排版在页面上应用变为可能。视口单位是根据浏览器的视口尺寸的百分比来定义的。

举个例子，1视口宽度（vw）等于视口宽度的1%，它不同于百分比的地方是，它的宽度是依赖于视口的宽度的，而百分比是元素的祖先元素来决定的。

视口单位，不同于其它单位，它不依赖于基础字体的大小。这种差别很重要，使它变得有意义而且独特。

可以使用的4种视口单位：

vw:视口宽度(viewport width)
vh:视口高度(viewport height)
vmin:视口宽度或高度，选择小的那个
vmax:视口宽度或高度，选择大的那个

使用流体排版最简单的方法，是把html元素的font-size，设置为一个流体单位：

html{ font-size: 2vw; }

这个例子中，我们把根元素的字体大小设置为2vw。这里我们已经修改了根元素字体大小。因为直接或间接使用的em或rem单位，都是依赖于"root rem"的，所以也变成流体的了。例如

h1{ font-size:2em; }

h1的font-size:2em，如果它依赖的是根节点的字体大小，那么 font-size:2*2vw=4vw。

只使用视口相关的单位也有一些不足。

无法精确地控制放大比率。
没有最大或最小字体大小。
和使用font-size相比，用户更容易使用像素来声明大小。

控制视口单位来设置最小最大font-size

html设置为font-size:2vw的方法，看起来既是流体的，调用起来也很方便，但有些场景没法覆盖。视口单位不是万能的，它也需要使用一些其它的方法，来解决无法覆盖的场景。由于视口单位都是依赖于视口的，在非常小的屏幕上，会得到很小的字体大小，已致无法查看。（chrome的最小字体是12px，好像可以解决了。）

理想情况下，我们可以通过设置最小字体来避免这种情况，但CSS中没有min-font-size这个属性。通过一些横向思维，我们可以得到实现这种效果的方法。

首先，我们可以使用calc()表达式。

html{ font-size: calc(1em + 1vw); }

这样就算我们在一个0宽度的视口中，font-size的大小也会存在，并为1em。在大的屏幕上，1vw也会在最小字体1em的基础上增加。但是这种解决方法也不是最理想的。通常我们只是想在一些小的屏幕上去设置最小字体。我们可以使用media query来解决：

@media screen and (min-width: 50em) {
  html {
    font-size: 2vw;
  }}

上面代码设置，是仅在当视口宽度大于50em的时候，使用流体。虽然这样能很好的工作，但也表明会在固定值和流体值之间跳动。为了解决这个问题，我们可以计算出流体值和固定值之间的对应关系。

如果默认字体大小是16像素，并且2vw是2%的视口宽度，那么可以知道在800像素的视口时两个值是相等的。（16/(2/100)=800）

因为我们想在media query中，使用em单位来匹配。现在来换算一下像素到em。800像素除以16：800/16=50。我们也可以使用这个公式来算1/(2/100)=50。和上面例子里使用的变化条件一样，2vw对应的是50em。最终，我们得到了一个不会在固定和流体之间，产生跳动变化的值。

同样的可以用公式去算出最大字体。如果我们想使用的最大字体是24像素，那么对应的视口宽度就是24/(2/100)=1200px。换算成字体，就是1.5/(2/100)=75em。如果视口宽度大于75em时，我们就把字体大小设置成固定值。

@media screen and (min-width: 75em) {
  html {
    font-size: 1.5em;
  }}

这些计算都不是太难，下面做了一个表格，显示了各视口宽度，流体大小对应的字体大小。

通过这个表格，你可以获得一些控制视口单位变化。使用单独的视口单位，可以只看对应的一列中的字体大小。

控制缩放比率

在不使用media query的情况下，我们不可能解决，在400像素的屏幕上显示16像素的字体，在800像素显示24像素的问题。

还有，你可能会说，可以使用设置最大最小字体的方式，来解决这个问题。但这里不是像那样来处理的。

我们要怎么去解决这个问题呢？答案是使用calc()。使用calc和视口单位配合，我们可以用高级的流体排版，可以精确地控制一定范围内的视口宽度使用特定大小的像素值。这里需要建立一个基本的数字函数：

这个函数可以能过一个范围内的一个值，可以计算出另一个对应范围的值。如果你取1-100的中的50，用它获取1-200的值，你将得到100。(其实我得到的是（1+(200-1)*(50-1)/(100-1)=99.4949495))。这两个值都是各自范围的中间值。

这是一个求映射值的工具函数，在JS中处理数据时经常使用。当我认识到这只是一个纯粹的数学函数，我只需要一个变化的量，我使用calc()来运行这个函数。这里的变化关键值是视口大小：视口大小就是一个变量。100vw是一个变化的值，它是根据视口的尺寸变化的。有了最终的设想，花了一段时间来获得了能工作的函数表达式。calc()函数以其独特的方式来处理不同的单位类型。如果你对这方面感兴趣，强烈推荐《 W3C对单位类型和值规范》，不为别的，就为了你在同事之间沟通时，可以吹牛B。

计算看上去很复杂，其实很简单。我们选择最小和最大字体值，并且可以根据屏幕的尺寸来获取精确的字体大小。我们可以使用任何单位，包括em,rem,px。这里拿像素来举例，是因为可以解释起来更方便并更好理解，但正常工作中我是使用rem单位的。看你自己的喜好啦，但有一点，方程式里所有的值必须是单位统一的，而且你也要像上面的例子中一样，去除一些单位。

如果你不想输入上面的代码，有一些工具可以帮助你实现。比如：SASS,LESS,PostCSS插件。这样你就可以轻松的工作了。

保持理想的阅读长度

在《The elements of typographic style》,Robert Bringhurst 提出一个合理的阅读长度大约是45到75个字符的长度

Anything from 45 to 75 characters is widely regarded as a satisfactory length of line for a single-column page set in a serifed text face in a text size. The 66-character line (counting both letters and spaces) is widely regarded as ideal.

同样的规则可以直接运用到流体排版上，很多情况下，文件缩放实现一致的阅读长度是可能的。

在响应式方法里，我们在media query里设置不同的字体大小，调整容器的宽度，来保持正确的阅读长度。然而，使用流体排版，调整media query下的值方法已经行不通了。只是设置容器的大小，使它的比率和字体相同。我们可以使用像上文提到的计算font-size的方法，使用 calc（）来计算width属性的值。这可以保持阅读长度-而且样式表也更容易阅读和维护了。

在非常小的屏幕维护理想的阅读长度是不可能的。这种情况下，我们选择把容器的宽度设置为智能移动设备的宽度。

实现模块化缩放

模块化缩放是指一组成比例的数值。看图可以更直观地看到效果：

每个标题都是下面标题的1.2倍大小。

不用的屏幕尺寸显示不同的绽放效果会更好。

在小屏幕的时候，标题大小显示得更统一。在大屏幕上有足够的空间可以显示更大的差别。我们可以使用排版技术来使在不同的模板缩放变化时更平滑。简单地在不同的屏幕上选择不的缩放比率，然后计算出每个的标题级别，不同的最小和最大的字体大小。

计算模块化的缩放，使用基础字体大小乘以一个期望的比率来得到一个大的值。得到小值是用除法。使用相同的方法去计算出每个缩放对应的值。

大值：

1em × 1.125em = 1.125em
1.125em × 1.125em = 1.266em
1.266em × 1.125em = 1.424em
1.424em × 1.125em = 1.602em

小值：

1em ÷ 1.125em = 0.889em
0.889em ÷ 1.125em = 0.790em
0.790em ÷ 1.125em = 0.702em
0.702em ÷ 1.125em = 0.624em

我们使用1.125做为我们最小缩放比率，1.250做为我们最大缩放比率。下面我们把这个缩放比率应用到每个级别的标题级别上。

最小缩放比：1.125
最大缩放比：1.250

让我们在codepen上演示一下流体模块缩放标题。你可以从Tim Brown的《排版的意义》是去了解更多的模块绽放信息。

如何去选择一个合适的缩放比率，推荐 Jeremy Church的网站Type Scale，Tim brown、Scott Kellum的Modular Scale网站

保持垂直比例

纵向排版有必要保持页面元素之间的空白一致。这方面信息可以读Espen Brunborg的《CSS Baseline: The Good, the Bad and the Ugly》。

在我们的层上保持纵向排版，需要设置一个元素之间的垂直空白的比例。找到一个在大屏幕和小屏幕上都适配的垂直排版，是很有挑战性的。我们通常希望找出大屏和小屏的基本度量，或使用不同的比例。

在流体排版中，基线也像字体大小一样是流体的。事实上，你给根元素设置一个流体的值，你可以使用em或rem单位。你也可以使用calc()来计算。

我们设置baseline为1.5rem，然后把body的padding设置为一个单位的baseline。

body {
  padding: 1.5rem;
}

可以同样来设置line-height和margin

p {
  line-height: 1.5rem;
  margin-bottom: 1.5rem;
}

给标题元素设置不同的line-height。我想让line-height加margin值等于baseline的增量。这里可以使用calc()来计算。

h1 {
  font-size: 2rem;
  line-height: 2rem;
  margin-top: calc((1.5rem - 2rem) + 1.5rem);}

这个例子里，标题元素的height加上margin值等于3rem，正好是baseline值的两倍。

这里用sass变量创建一个例子，方便大家理解。

未来，使用自定义css属性，可以对这项技术进行更多的扩展。我们能在calc()表达式中，使用css变量，计算出对应media query中的baseline基值。

约束条件

当你想在WordPress或Bootstrap，这些已经有预定义的布局中使用，或在已经存在布局的网站上使用，流体排版时。容器有可能不是流体的，或它们不是根据字体大小的比率来改变的。

最近，帮助澳大利亚政府的民众部，实现了流体排版。这是一个很大的网站，而且我必须根据已有的设计进行制作。在这种大流量的网站上实现流体布局，我有两个主要方面的问题。

第一问题，怎样阻止布局被破坏？在这个项目中，我预期导航容器里的内容，会因为字体大小和窗口的改变的比例不同而溢出。但很神奇的是，并没有出现这个问题。

实际情况，正好相反。之前需要单独设置来调整的地方，内容很自然的适配了它的容器。总之，样式表中需要尽量少的media query，大多的组件需要更少的样式声明。

还有一个好处是，我们可以不用单独为平板设备去制作一个单独的版本，因为这已经可以很好地在小屏幕上工作了。

下面是在过去需要去为每种不同屏幕尺寸调整一个版本的导航组件。虽然在小屏幕下表现还是不太完美，但可以不破坏它的整体性和功能性。

第二个问题，因为里面有很多的固定宽度，所以无法保持每行的字符都有理解的阅读长度。我在手机和平板电脑上，对字体大小进行了调整，使其保持在理想的阅读长度--移动设备阅读更重要。

主容器和文本的缩放比是不同的，当浏览器改变大小时，一些文本会重新排列。因为我不想在设备改变方向时，导致阅读处置改变。这是无法避免的情况，我们只能去测试一下主要设备的影响情况。还好，在移动设备上重排的影响并不是太大。

最后，我们对结果满意。毫无疑问，可以做更多关于排版的改进，我们已经提高了网站的可读性。随着流体排版的经验越来越多，在下一个设计迭代中，主要的焦点会集中在排版和可读性上。

在现有网站上，使用流体排版技术的几点提示：

根据你的设计来，确定最适合你的字体的最大最小值及缩放比。
font-size使用em单位。如果你想在一个部分容器上（如导航），使用流体排版，给容器设置一个固定值。在这个容器中的em值，都是依赖于固定值的。
同样的，如果你只是把主体容器设置成流体排版。如果你把一个块容器的字体设置为流体的，那么所有这个容器中的em值都是流体的。
文本重排，如果只是在浏览器改变大小时，或设备改变方向时发生，不用过于在意。
维护一个好的阅读长度是可能的。优先去考虑，手机或平板设备的理想阅读长度。

浏览器支持情况和BUGS

经常听到在Safari和特别是移动版的Safari，在同时使用视口单位和calc()表达式时，会出现明显的bug。但都没有提出什么具体的问题是什么，所以这里做了一些测试。

单独测试了calc()表达式和视口单位，以及同时使用它们来实现流体排版技术。在使用些技术时，没有发现什么问题。

在现代浏览器中，calc()和视口单位都能很好的工作。

在Safari 8以下和ie 11以下浏览器，当窗口中浏览器改变大小时，calc()表达式中的视口单位，不会重新计算。

可以通过media query来加以修正。

 /* Older browsers */
  html { font-size: 16px; }
  
  /* Modern browsers only need this one */
  
  @media screen and (min-width: 25em){
    html { font-size: calc( 16px + (24 - 16) * (100vw - 400px) / (800 - 400) ); }
  }
  
  /* Safari <8 and IE <11 */
  @media screen and (min-width: 25em){
    html { font-size: calc( 16px + (24 - 16) * (100vw - 400px) / (800 - 400) ); }
  }
  @media screen and (min-width: 50em){
    html { font-size: calc( 16px + (24 - 16) * (100vw - 400px) / (800 - 400) ); }
  }

设置了Safary 8以下和ie 11以下，通过media query来重新计算字体大小。

老的浏览器则能过js来监听窗口的改变事件来重新计算字体大小。

可以在caniuse和查看支持情况