我们不讲页面布局的响应式
分类:巴黎人-前端

HTTP Client Hints 介绍

2015/09/14 · HTML5 · 算法

原文出处: imququ(@屈光宇)   

最近几年各种 Web 技术一直在爆炸式发展,每天都有大量新东西涌现出来。针对这个现象,业内两位大佬最近先后发文表达了自己的观点:Stop pushing the web forward、Is the web platform getting too big?。其实很早之前我就意识到以我目前的精力,吃透所有 Web 新技术几乎是不可能完成的任务,我关注新技术的侧重点放在了性能优化上。

今天我要向大家介绍的技术是:HTTP Client Hints,也与性能优化有关。利用这项技术,HTTP 客户端(通常可以认为是浏览器)能够主动将一些特性告诉服务端,以便服务端更有针对性地输出内容。这项技术由我们熟知的 Ilya Grigorik 提出,目前还处在较为早期的阶段,较为正式的描述文档可以在这里找到。目前 Chrome 46 (beta) 已支持它,IE 和 Firefox 则还在考虑中。

其实之前浏览器已经将很多自身特性放在 HTTP 请求中,例如下面这些头部字段:

  • User-Agent:提供浏览器类型及版本、操作系统及版本、浏览器内核等信息;
  • Accept:表明浏览器支持哪些 MIME type(例如 Chrome 通过 Accept 表明自己支持 image/webp 图片格式);
  • Accept-Encoding:表明本浏览器支持哪些内容编码方式(例如:gzip、deflate、sdch);
  • Accept-Language:表明本浏览器支持那些语言;

通过以上这些头部字段,我们已经可以针对不同客户端输出不同内容。例如本博客对支持 Webp 格式的浏览器会使用 Webp 来减少图片大小;本博客还会通过 User-Agent 针对 IE 老版本禁用 localStorage 缓存策略。

但是有一些浏览器特性,我们无法直接获取,如屏幕分辨率、设备像素比(devicePixelRatio)、用户带宽等。而在移动 Web 中,为了尽可能节省用户流量,需要输出尺寸最合适的图片资源。为了解决这个问题,常见的方案有:1)使用 JS 获取这些特性,动态拼接图片 URL;2)使用 HTML 中的 sizes 和 srcset 属性、picture 标签或 CSS 中的 image-set 属性来实现响应式图片。方案 1 很简单,这里略过;方案 2 网上有很多相关文章,不熟悉的同学可以自行搜索「响应式图片」了解下。

这里看一个使用方案 2 中提到的 picture、sizes 和 srcset 实现的响应式图片代码(via):

<picture> <!-- serve WebP to Chrome and Opera --> <source media="(min-width: 50em)" sizes="50vw" srcset="/image/thing-200.webp 200w, /image/thing-400.webp 400w, /image/thing-800.webp 800w, /image/thing-1200.webp 1200w, /image/thing-1600.webp 1600w, /image/thing-2000.webp 2000w" type="image/webp"> <source sizes="(min-width: 30em) 100vw" srcset="/image/thing-crop-200.webp 200w, /image/thing-crop-400.webp 400w, /image/thing-crop-800.webp 800w, /image/thing-crop-1200.webp 1200w, /image/thing-crop-1600.webp 1600w, /image/thing-crop-2000.webp 2000w" type="image/webp"> <!-- serve JPEGXR to Edge --> <source media="(min-width: 50em)" sizes="50vw" srcset="/image/thing-200.jpgxr 200w, /image/thing-400.jpgxr 400w, /image/thing-800.jpgxr 800w, /image/thing-1200.jpgxr 1200w, /image/thing-1600.jpgxr 1600w, /image/thing-2000.jpgxr 2000w" type="image/vnd.ms-photo"> <source sizes="(min-width: 30em) 100vw" srcset="/image/thing-crop-200.jpgxr 200w, /image/thing-crop-400.jpgxr 400w, /image/thing-crop-800.jpgxr 800w, /image/thing-crop-1200.jpgxr 1200w, /image/thing-crop-1600.jpgxr 1600w, /image/thing-crop-2000.jpgxr 2000w" type="image/vnd.ms-photo"> <!-- serve JPEG to others --> <source media="(min-width: 50em)" sizes="50vw" srcset="/image/thing-200.jpg 200w, /image/thing-400.jpg 400w, /image/thing-800.jpg 800w, /image/thing-1200.jpg 1200w, /image/thing-1600.jpg 1600w, /image/thing-2000.jpg 2000w"> <source sizes="(min-width: 30em) 100vw" srcset="/image/thing-crop-200.jpg 200w, /image/thing-crop-400.jpg 400w, /image/thing-crop-800.jpg 800w, /image/thing-crop-1200.jpg 1200w, /image/thing-crop-1600.jpg 1600w, /image/thing-crop-2000.jpg 2000w"> <!-- fallback for browsers that don't support picture --> <img src="/image/thing.jpg" width="50%"> </picture>

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<picture>
  <!-- serve WebP to Chrome and Opera -->
  <source
    media="(min-width: 50em)"
    sizes="50vw"
    srcset="/image/thing-200.webp 200w, /image/thing-400.webp 400w,
        /image/thing-800.webp 800w, /image/thing-1200.webp 1200w,
        /image/thing-1600.webp 1600w, /image/thing-2000.webp 2000w"
    type="image/webp">
  <source
    sizes="(min-width: 30em) 100vw"
    srcset="/image/thing-crop-200.webp 200w, /image/thing-crop-400.webp 400w,
        /image/thing-crop-800.webp 800w, /image/thing-crop-1200.webp 1200w,
        /image/thing-crop-1600.webp 1600w, /image/thing-crop-2000.webp 2000w"
    type="image/webp">
  <!-- serve JPEGXR to Edge -->
  <source
    media="(min-width: 50em)"
    sizes="50vw"
    srcset="/image/thing-200.jpgxr 200w, /image/thing-400.jpgxr 400w,
        /image/thing-800.jpgxr 800w, /image/thing-1200.jpgxr 1200w,
        /image/thing-1600.jpgxr 1600w, /image/thing-2000.jpgxr 2000w"
    type="image/vnd.ms-photo">
  <source
    sizes="(min-width: 30em) 100vw"
    srcset="/image/thing-crop-200.jpgxr 200w, /image/thing-crop-400.jpgxr 400w,
        /image/thing-crop-800.jpgxr 800w, /image/thing-crop-1200.jpgxr 1200w,
        /image/thing-crop-1600.jpgxr 1600w, /image/thing-crop-2000.jpgxr 2000w"
    type="image/vnd.ms-photo">
  <!-- serve JPEG to others -->
  <source
    media="(min-width: 50em)"
    sizes="50vw"
    srcset="/image/thing-200.jpg 200w, /image/thing-400.jpg 400w,
        /image/thing-800.jpg 800w, /image/thing-1200.jpg 1200w,
        /image/thing-1600.jpg 1600w, /image/thing-2000.jpg 2000w">
  <source
    sizes="(min-width: 30em) 100vw"
    srcset="/image/thing-crop-200.jpg 200w, /image/thing-crop-400.jpg 400w,
        /image/thing-crop-800.jpg 800w, /image/thing-crop-1200.jpg 1200w,
        /image/thing-crop-1600.jpg 1600w, /image/thing-crop-2000.jpg 2000w">
  <!-- fallback for browsers that don't support picture -->
  <img src="/image/thing.jpg" width="50%">
</picture>

这段冗长的代码只是为了实现一张响应式图片,尽管有一些夸张,实际使用时一般不会写这么全,但从中可以得到一个结论:在客户端实现的策略越多,HTML 体积就越大越冗余,可维护性和可读性就越差。

而使用了 HTTP Client Hints 之后,浏览器在页面发起子资源请求时,会通过新增的一系列头部字段带上分辨率、设备像素比、图片宽度等信息,使得各种复杂的策略可以挪到服务端去实现了。下面来看一看具体细节:

首先,有了支持 HTTP Client Hints 的浏览器之后,页面上还需要显式启用它。这是因为不是所有服务端都实现了响应式输出策略,每次都发送这些新增的头部可能会造成浪费。

与往常一样,这个功能也可以通过 HTTP 响应头和 meta 标签两种方式开启并配置:

Accept-CH: DPR, Width, Viewport-Width

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Accept-CH: DPR, Width, Viewport-Width

或:

<meta http-equiv="Accept-CH" content="DPR, Width, Viewport-Width">

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<meta http-equiv="Accept-CH" content="DPR, Width, Viewport-Width">

在启用了 HTTP Client Hints 的页面中,所有子资源请求(无论什么类型,无论什么方式创建),都会携带 Accept-CH 属性中所指明的头部,例如:

Accept: image/webp,image/*,*/*;q=0.8 Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6,en-US;q=0.4,ja;q=0.2,de;q=0.2,zh-TW;q=0.2,cs;q=0.2,pt;q=0.2,ko;q=0.2 Connection: keep-alive DPR: 2 Host: qgy18.imququ.com User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/46.0.2490.13 Safari/537.36 Viewport-Width: 1280 Width: 128

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Accept: image/webp,image/*,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6,en-US;q=0.4,ja;q=0.2,de;q=0.2,zh-TW;q=0.2,cs;q=0.2,pt;q=0.2,ko;q=0.2
Connection: keep-alive
DPR: 2
Host: qgy18.imququ.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/46.0.2490.13 Safari/537.36
Viewport-Width: 1280
Width: 128

有了这些头部,图片服务器可以知道客户端的 devicePixelRatio 是 2、图片宽度是 128px、支持 Webp 格式,所以输出 256px 的双倍 Webp 图最合适。但是浏览器怎么知道这个图片需要作为双倍图来使用呢(也就是说还是显示为 128px)?这就需要在响应头中增加下面这个字段作为 DPR 的回应:

Content-DPR: 2

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Content-DPR: 2

需要注意的是,请求头中的 Width 字段,是根据 img 标签上的 sizes 属性算出来的。如果图片没有指定 sizes,或者图片请求是通过 JS 创建的,浏览器无法得知 Width,也就不会携带这个头部。

实际上,除了 DPR、Viewport-Width 和 Width 之外,文档还规定了两个字段,但是经过我的测试 Chrome 46 并没有支持它们,这里简单介绍下:

  • Downlink:用来指示当前网络的下行链路带宽,单位是 Mbps;
  • Save-Data:用来指示当前浏览器是否工作在省流模式之下,取值为 1 或 0;

可以看出这两个属性,也是为了尽可能给用户节省带宽而设计的。可以预见,后续还会有更多字段加到 HTTP Client Hints 协议中来。随着 HTTP/2 的普及,头部压缩使得增加几个头部字段带来的开销变得很小了。

值得注意的是,使用了 HTTP Client Hints 之后,服务端针对同一个 URL 可能会输出不同的内容,所以无论是中间节点,还是浏览器,在实现响应 Cache 时必须小心,需要针对不同的情况缓存多份内容。这需要用到 HTTP/1 中的  Vary 响应头,例如:

Vary: DPR, Width, Downlink

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Vary: DPR, Width, Downlink

表明如果需要缓存这个响应,在生成缓存 Key 的时候需要将请求头中的 DPR、Width 和 Downlink 的值计算进去。

好了,HTTP Client Hints 技术就介绍到这里。很欣慰地看到,大部分 Web 新技术都是在给 HTML、CSS 和 JavaScript 增加功能和特性,而这项技术却是把之前复杂的代码和逻辑往后移,让我们的 HTML 代码能够轻装上阵。一些开源图片处理系统已经开始支持这个新特性了,国外的一些 CDN 托管服务肯定也在蠢蠢欲动,我十分期待它的未来。

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原文
“响应式(Responsive)”这个词我想大家没有听过一千遍,也有一百遍了。响应式是指实现不同屏幕分辨率的终端上浏览网页的不同展示方式。网上介绍响应式的文章也有很多了,比如:《自适应页面设计》。在这篇文章中,我们不讲页面布局的响应式,我们主要来看看“响应式图片”。这篇文章主要内容:
为什么要使用响应式图片

聊聊响应式图片

2016/11/14 · HTML5 · 5 评论 · HTML5, 响应式图片

本文作者: 伯乐在线 - TGCode 。未经作者许可,禁止转载!
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“响应式(Responsive)”这个词我想大家没有听过一千遍,也有一百遍了。响应式是指实现不同屏幕分辨率的终端上浏览网页的不同展示方式。网上介绍响应式的文章也有很多了,比如:《自适应页面设计》。在这篇文章中,我们不讲页面布局的响应式,我们主要来看看“响应式图片”。
这篇文章主要内容:

  • 为什么要使用响应式图片
  • <picture>元素
  • img的srcset、sizes属性

1、为什么要使用响应式图片

假如有一张图片的显示宽度为200px,那么,它在 1x(即设备像素比为 1 的显示器) 的显示器上,是占了 200 个物理像素(即实际所占的像素);它在2x 的显示器上,实际上是占了 400 个物理像素;在 3x 的显示器上,实际上是占了 600 个物理像素;在 4x 的显示器上就是占了 800 个物理像素。

如果这个图片只提供 200 像素的尺寸,那么在 2x~4x 的显示器上看起来就很模糊。如果只提供 800 像素的版本,那么在 1x~3x 的设备上会显得多余,因为加载时间会相较长,所以我们要使用响应式图片。

我们有两种方法来设置响应式图片:

  • 使用<picture>元素(HTML5新增)
  • 使用img的srcset、sizes

2、picture元素

在HTML 5中,增加了一个新元素<picture>。用过<video>、<audio>的,会觉得<picture>的用法很熟悉:

<picture>   <source srcset="smaller.jpg" media="(max-width: 750px)">   <source srcset="default.jpg">   <img srcset="default.jpg" /> </picture>

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<picture>
 
  <source srcset="smaller.jpg" media="(max-width: 750px)">
 
  <source srcset="default.jpg">
 
  <img srcset="default.jpg" />
 
</picture>

 

不知道你注意到没有,在 media 属性使用的语法与CSS媒体(media)特性中使用的语法一样。你可以使用相同的特性,也就是说你可以查询 max-width , min-width , max-height , min-height , orientation 等属性。

看到<picture>这个元素是不是很兴奋,可是不得不提醒你一句,目前来说,这个元素还是有兼容性问题的。

兼容性:兼容性

当然,如果你一定要使用<picture>这个元素,又要在其他浏览器里支持,那你就需要添加一个额外的插件:Picturefill2.0

<script src="picturefill.js"></script>

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<script src="picturefill.js"></script>

虽然<picture>很方便,但如果你考虑到兼容性,还是要谨慎使用,不过,我们也有兼容性较好的另外一种处理响应式图片的方法,看下面。

3、img的srcset、sizes属性

当然,<img>元素自身也提供了响应式的属性:srcsetsizes

3.1 旧版本的srcset属性

在以前,我们是这样用的:

<img src="width-128px.jpg" srcset="width-128px.jpg 1x, width-256px.jpg 2x" />

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<img src="width-128px.jpg" srcset="width-128px.jpg 1x, width-256px.jpg 2x" />

这段代码什么意思呢?

浏览器根据屏幕不同的像素密度(x)来显示对应尺寸的图片,也可以说是根据设备的像素比来显示不同的图片。

看图:

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别老是看着“别人的妹子”,请注意红色箭头,DPR就是设备像素比,不同的像素比,会显示不同的图片。

目前屏幕密度有:1x、2x、3x、4x。

3.2 新标准的srcset、sizes属性,w描述符

旧版本的srcset使用多少有些局限性,不过幸好的是到2014年,我们已经有了全新的srcset,而且还多一个size是属性。

使用新的srcset,我们只需要提供图片资源以及断点,浏览器会去自动匹配最佳显示图片。

使用方法如下:

<img src="width-128.jpg" srcset="width-128.jpg 128w, width-512.jpg 512w" sizes="(max-width: 500px) 128px, 512px" />

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<img src="width-128.jpg" srcset="width-128.jpg 128w, width-512.jpg 512w" sizes="(max-width: 500px) 128px, 512px" />

上面这段代码的意思表示:不支持srcset属性时,使用src中的图片,否则浏览器会自动匹配最佳显示图片;sizes属性的值表示当可视区宽度不大于500像素,则图片宽度显示为128px,其他情况下,图片宽度显示为512px。。

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注意:如果你用pc浏览器测试这段代码,一定要先进入移动模式,因为一打开页面时可视区大于500px(除非你的电脑是迷你版),会先显示大图片,随后即使你缩小屏幕,小图片虽然会加载,你可以在控制台的“Network”里看到,但是显示的依旧会是大图片,因为前面大图片已经缓存了,而浏览器会自动匹配最佳显示的图片。

srcset用来提供图片资源,sizes属性的作用类似媒体查询,用来设置图片尺寸的临界点。

sizes="[media query] [length], [media query] [length]..."

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sizes="[media query] [length], [media query] [length]..."

要保证使用sizes 里计算出来的宽度始终是图片所占屏幕宽度(length)。

为什么说sizes属性的作用类似媒体查询呢?

因为它只是支持部分媒体查询,比如:

(min-width: 400px) (not (orientation: landscape) ) ( (orientation: landscape) and (min-width:400px) ) ( (orientation: portrait) or (max-width: 500px) )

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(min-width: 400px)
 
(not (orientation: landscape) )
 
( (orientation: landscape) and (min-width:400px) )
 
( (orientation: portrait) or (max-width: 500px) )

 

但它不支持我们明确的定义媒体类型:比如screen或者print等等。

除了使用px外,我们还可以使用em、px、cm、vw…,甚至CSS3的calc,不能使用百分比。

sizes=”(max-width: 320px) calc(100vw – 20px), 128px”

表示当视区宽度不大于320像素时候,图片宽度为整个视区宽度减去20像素的大小。

兼容性查看:兼容性

3.3 常见的使用场景

(1)如果图片的宽度是整个视口的百分比,那么sizes可以这样设置:

sizes="80vw"

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sizes="80vw"

(2)假如图片两侧的边距各为10px,我们可以这样设置:

sizes="calc( 100vw - 20px)"

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sizes="calc( 100vw - 20px)"

(3)如果有一个两侧边距为10px的图片,允许它的最大宽度为500px,我们可以这样设置:

sizes="( min-width:520px) 500px, calc(100vw - 20px)"

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sizes="( min-width:520px) 500px, calc(100vw - 20px)"

上面的代码表示当可视区大于520px时,图片宽度为500px,否则宽度为calc(100vw – 20px)计算的值。

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<picture>元素

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img的srcset、sizes属性

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1、为什么要使用响应式图片
假如有一张图片的显示宽度为200px,那么,它在 1x
(即设备像素比为 1 的显示器) 的显示器上,是占了 200 个物理像素(即实际所占的像素);它在 2x
的显示器上,实际上是占了 400 个物理像素;在 3x
的显示器上,实际上是占了 600 个物理像素;在 4x
的显示器上就是占了 800 个物理像素。
如果这个图片只提供 200 像素的尺寸,那么在 2x~4x 的显示器上看起来就很模糊。如果只提供 800 像素的版本,那么在 1x~3x 的设备上会显得多余,因为加载时间会相较长,所以我们要使用响应式图片。
我们有两种方法来设置响应式图片:
使用<picture>元素(HTML5新增)

使用img的srcset、sizes

2、picture元素
在HTML 5中,增加了一个新元素<picture>。用过<video>、<audio>的,会觉得<picture>的用法很熟悉:

<picture>
<source srcset="smaller.jpg" media="(max-width: 750px)">
<source srcset="default.jpg">
<img srcset="default.jpg" />
</picture>

不知道你注意到没有,在 media 属性使用的语法与CSS媒体(media)特性中使用的语法一样。你可以使用相同的特性,也就是说你可以查询 max-width , min-width , max-height , min-height , orientation 等属性。
看到<picture>这个元素是不是很兴奋,可是不得不提醒你一句,目前来说,这个元素还是有兼容性问题的。
兼容性:兼容性
当然,如果你一定要使用<picture>这个元素,又要在其他浏览器里支持,那你就需要添加一个额外的插件:Picturefill2.0(http://scottjehl.github.io/picturefill/)
<script src="picturefill.js"></script>

虽然<picture>很方便,但如果你考虑到兼容性,还是要谨慎使用,不过,我们也有兼容性较好的另外一种处理响应式图片的方法,看下面。
3、img的srcset、sizes属性
当然,<img>元素自身也提供了响应式的属性:srcset
和sizes

3.1 旧版本的srcset属性
在以前,我们是这样用的:
<img src="width-128px.jpg" srcset="width-128px.jpg 1x, width-256px.jpg 2x" /

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