設計網頁時, 都會加上以下這行 meta 標籤：
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
以便在手機螢幕上也能顯示可以輕鬆閱讀文字的網頁, 不過我自己一直沒有仔細研究這行在說什麼, 今天剛好花了點時間測試, 記錄下來。
要素一：以 devicePixelRatio 調整 px 大小
實際在顯示網頁時是以 CSS 像素 (px) 為基準, 這個 CSS 像素並不是實際硬體的像素, 兩者之間對應的關係就由 window.devicePixelRatio 來決定, 若這個比例是 2, 就表示在當前的裝置中, 會用 2×2 個像素來代表一個 px, 透過這個比例, 就可以讓同樣 px 數的字在不同尺寸的裝置上都能顯示合適的大小, 而不會顯示過小無法閱讀。以下是我在不同裝置或是不同顯示比例下得到的 devicePixelRatio 比例：
| 裝置 | 解析度 | 像素密度 | devicePixelRatio 值 |
|---|---|---|---|
| OPPA A31 | 720×1600 | 270PPI | 2 |
| Google Pixel 8a | 1080×2400 | 430PPI | 2.625(Chrome) |
| Google Pixel 8a | 1080×2400 | 430PPI | 2.6087(Firefox) |
| Windows 11 筆電 | 1920×1080 | N/A | 1 |
| Windows 11 13.3 吋筆電 顯示比例 125% | 1920×1200 | N/A | 1.25 |
你可以看到即使是相同的裝置上, 不同的瀏覽器也可能會有不同的比例, 顯示時就是以這個比例為基準, 表示一個 px 的大小。
要素二：設定 viewport 的大小
所謂的 viewport, 指的就是瀏覽器視窗內可以用來顯示網頁的區域, 這個大小一樣是使用步驟一得到的 px 為單位。在手機這類裝置上因為沒有視窗, 所以 viewport 是一個假想的虛擬視窗。
viewport 的設定中, 最重要的是 width(寬度), 可以設定為 1~10000, 它會影響網頁元素的排列、文字折行等等。在手機裝置上, 如果想把 viewport 設定為和螢幕一樣寬, 可以從裝置的實際像素寬度值除以 devicePixelRatio 得到以 px 為單位的 viewport 寬度值；或者直接設定為 device-width 由系統幫你計算, 讓網頁的寬度與裝置的螢幕寬度一致。如果沒有設定 viewport, 預設值為 980。
在 JavaScript 中, 你可以透過以下方式取得螢幕與 viewport 以 px 為單位的寬度：
| 屬性 | 說明 |
|---|---|
| window.innerWidth | viewport 的寬度 |
| window.screen.width | 裝置的螢幕寬度 |
要素三：縮放比例
檢視頁面時, 使用者可以縮放, 在 viewport 設定中的 initial-scale 就是設定首次載入頁面後的縮放比例 (0.1~10.0)。如果沒有設定, 瀏覽器預設會自動縮放到能夠顯示頁面橫向完整內容的最大比例。
前面提過, 沒有設定 viewport 時預設寬度會是 980px, 以剛剛看到的 Google Pixel 8A 的 Firefox 為例, 螢幕寬度是 1080/2.6087 = 414px, 瀏覽器必須將網頁縮到 414/980=42.2% 才能完整顯示網頁橫向的內容, 導致字太小無法閱讀。
如果需要, 也可以在 viewport 中設定 minimum-scale 限制使用者可以縮放的最小倍數, 預設為 0.1。如果完整顯示網頁橫向內容的最大縮放倍數比 minimum-scale 設定的倍數大, 就會取代 minimum-scale 的設定, 也就是最小只能縮到可以顯示網頁橫向內容為止。你也可以設定 maximum-scale 限制最大倍數, 預設為 10。或者也可以進一步透過設定 user-scalable 設定 1/0 或是 yes/no 限制使用者可不可以縮放。
在 JavaScript 中可以如下方式取得目前頁面的縮放倍數：
| 屬性 | 說明 |
|---|---|
| window.visualViewport.scale | viewport 目前的縮放倍數 |
實測
以下我們就以底下的網頁實際測試：
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<style>
/* 修改樣式設定 */
.s {
margin-bottom: 2px;
border-radius: 3px;
color: white;
font-weight: bold;
display: inline-block;
width: 100px;
height: 50px;
text-align: center;
line-height: 50px;
}
.s1 {
background-color: #2ecc71;
}
.s2 {
background-color: hsl(78, 63%, 49%);
}
/* 新增數值顯示區的樣式 */
.info-container {
margin: 20px;
padding: 15px;
background-color: #f8f9fa;
border-radius: 8px;
box-shadow: 0 2px 4px rgba(0,0,0,0.1);
}
.info-item {
margin: 10px 0;
padding: 8px;
border-left: 4px solid #2ecc71;
background-color: white;
}
.info-label {
color: #666;
font-weight: bold;
margin-right: 10px;
}
.info-value {
display: inline-block;
background-color: #2ecc71;
color: white;
padding: 3px 8px;
border-radius: 4px;
min-width: 50px;
text-align: center;
}
</style>
<script>
window.addEventListener('load', function() {
document.getElementById('devicePixelRatio').textContent = window.devicePixelRatio;
document.getElementById('screenWidth').textContent = window.screen.width;
document.getElementById('innerWidth').textContent = window.innerWidth;
// 取得並顯示目前的縮放倍數
function updateScale() {
const currentScale = window.visualViewport ? window.visualViewport.scale : '不支援';
document.getElementById('currentScale').textContent = currentScale;
}
// 初始化顯示
updateScale();
// 監聽縮放變化
if (window.visualViewport) {
window.visualViewport.addEventListener('resize', updateScale);
}
});
</script>
</head>
<body>
<span class="s s1">1</span>
<span class="s s2">2</span>
<span class="s s1">3</span>
<span class="s s2">4</span>
<span class="s s1">5</span>
<span class="s s2">6</span>
<span class="s s1">7</span>
<span class="s s2">8</span>
<div class="info-container">
<div class="info-item">
<span class="info-label">window.devicePixelRatio = </span>
<span class="info-value" id="devicePixelRatio"></span>
</div>
<div class="info-item">
<span class="info-label">window.screen.width = </span>
<span class="info-value" id="screenWidth"></span>
</div>
<div class="info-item">
<span class="info-label">window.innerWidth = </span>
<span class="info-value" id="innerWidth"></span>
</div>
<div class="info-item">
<span class="info-label">目前縮放倍數 = </span>
<span class="info-value" id="currentScale"></span>
</div>
</div>
<!-- <img src="img/meebox_square.png" /> -->
</body>
</html>
電腦上的 Firefox
在電腦上的 Firefox 顯示如下：
你可以看到 viewport 的寬度就是目前瀏覽器視窗的寬度 646px, 即使把 viewport 設定拿掉, 顯示結果也不會變化。如果刻意把 viewport 的寬度設定的比視窗寬, 例如：
<meta name="viewport" content="width=1200, initial-scale="1.0">
也不會影響 viewport 的實際值, 也就是說, 對於一般電腦上的瀏覽器來說, 設不設定 viewport 並沒有差別。
手機上的 Firefox
如果沒有設定 viewport, 把剛剛 HTML 內容的 viewport 設定變成註解：
<!-- <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> -->
在手機上的 Firefox 顯示如下：
把縮小顯示的部分放大, 會看到：
由於預設的 viewport 寬度是 980, 為了能夠完整顯示網頁橫向內容, 所以自動縮小到 0.4224 倍, 以便顯示網頁的橫向內容。此倍數比 minimum-scale 的預設值 0.1 大, 會取代 minimum-scale 的設定, 使用者即使自行縮小顯示最多也就只能縮小到 0.4224 倍。
設定 viewport 與螢幕等寬
如果把 viewport 的設定加回來：
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
看到的畫面就會是這樣：
你可以看到現在 viewport 的寬度 (window.innerWidth) 和裝置螢幕的寬度 (window.screen.width) 是一樣的, 都是 414px, 會以此寬度顯示網頁, 並且縮放倍數是 1, 可以清楚閱讀顯示的網頁內容。由於這是可以顯示網頁橫向內容的最大縮放倍數, 也會取代 minimum-scale 預設的 0.1, 使用者自行縮放頁面最小只能縮到 1 倍。
如果保留預設縮放倍數為 1, 但是不設定 viewport 寬度, 像是這樣：
<meta name="viewport" content="initial-scale=1.0">
實際結果就跟設定寬度為 device-width 一樣。
刻意設定 viewport 寬度
如果刻意設定 viewport 寬度為 980：
<meta name="viewport" content="width=980, initial-scale=1.0">
就會如下顯示：
由於現在 viewport 的寬度比螢幕寬, 所以在排列時就會延伸到螢幕外的範圍, 你也可以從實際顯示的結果看到螢幕寬度的確是 980。
如果刻意將 viewport 寬度設成比螢幕窄, 像是：
<meta name="viewport" content="width=200, initial-scale=1.0">
瀏覽器會以螢幕寬度為最低的 viewport 寬度, 所以顯示結果會和設定寬度為 device-width 一樣：
如果只有設定 viewport 寬度, 沒有設定 initial-scale, 像是這樣：
<meta name="viewport" content="width=device-width">
仍會採用 1.0 為啟始的縮放倍數。
設定大於 1 的啟始倍數
如果更改縮放倍數, 就可以在網頁首次載入後就採用指定的縮放倍數, 例如：
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=3.0">
就會看到放大 3 倍的結果：
請注意 initial-scale 只對首次載入網頁有效, 即使你修改設定重新載入網頁, 如果原本該網頁的縮放倍數合乎新設定的縮放範圍內, 就會維持原本的縮放倍數。因此建議開啟新的隱私頁面測試會比較準, 否則可能會發生修改 initial-scale 卻不會改變顯示比例的狀況。
如果你就是要強制使用者以放大倍數觀看網頁, 可以設定 minimum-scale, 不過這應該是從一開始設計時就把網頁內容放大才比較正確。
設定小於 1 的啟始倍數
initial-scale 也可以設為小於 1, 也就是縮小顯示, 但若是 viewport 寬度照比例縮小會比螢幕寬度小, 就會違反最小只能縮小到可以顯示網頁完整橫向內容的規則, 瀏覽器就會自動將目前設定的 viewport 寬度除以縮小倍數, 讓網頁可以保持縮到最小倍數時可以呈現完整橫向的內容。例如, 若是設定為 0.5：
<meta name="viewport" content="width=device-width , initial-scale=0.5 ">
就會把 viewport 的寬度變成 414/0.5=828px：
放大看詳細的數據：
如果一開始把 viewport 寬度設得夠寬, 就會保持 meta 標籤中的設定, 例如：
<meta name="viewport" content="width=900 , initial-scale=0.5 ">
結果如下：
你可以看到寬度不變：
圖片的顯示
如果你在網頁中放入圖片, 這時候圖片的解析度會以 px 為單位解譯, 所以一張 200×200 的圖片, 在 devicePixelRatio 為 2 的裝置上, 就會以 400×400 個實體像素來顯示。例如在剛剛的網頁最後面我們加上了一張圖片：
<img src="img/meebox_square.png" />
這是一張 584×604 大小的圖片：
網頁顯示結果如下：
你會看到由於圖片比較寬, 所以超過了螢幕邊界, 但是整體的頁面仍然是以 viewport 設定的寬度來編排, 因此 4 號方塊被擠到第二列。這種情況下, 使用者可以縮小的倍數可以比 initial-scale 設定的 1.0 小, 最小可到能夠完整顯示圖片的寬度為止, 像是這樣：
上圖中就縮小到了 0.749 倍。
如果刻意把 viewport 寬度設成與圖片同寬：
你可以看到跟剛剛的結果不同, 現在上方的 4,5 兩個方塊都排到第一列了, 這是因為 viewport 的設定變寬了。
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