iOS 的 APP 在系統中如何適應 iPhone 5s/6/6 Plus 三種屏幕的尺寸？

01-03

iOS開發如何標準化的適應新的iPhone 5s/iPhone6/6 Plus，是否有一種一勞永逸的解決方法？而不需要設計師針對不同的尺寸單獨進行設計？

iPhone屏幕適配，歷史及現狀

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初代iPhone

2007年，初代iPhone發布，屏幕的寬高是 320 x 480 像素。下文也是按照寬度，高度的順序排列。這個解析度一直到iPhone 3GS也保持不變。

那時編寫iOS的App(應用程序)，只支持絕對定位。比如一個按鈕(x, y, width, height) = (20, 30, 40, 50)，就表示它的寬度是40像素，高度是50像素，放在(20, 30)像素的位置。

iPhone 4

2010年，iPhone 4發布，率先採用Retina顯示屏，在屏幕的物理尺寸不變的情況下，像素成倍增加，達到 640 x 960 像素。

這樣就出現一個問題，怎麼讓原有的App運行在新的手機上面？iPhone手機一個優勢，就是有眾多優秀的App，假如不兼容原有的App，就相當於放棄這個得來不易的優勢，是很不明智的。

每當iPhone的屏幕有所變化，比如iPhone 3GS過渡到iPhone 4, iPhone 4過渡到iPhone 5, iPhone 5過渡到iPhone 6，蘋果公司都需要想辦法來解決上述的兼容問題。

為了運行之前的App，引入一個新的概念point(點)。點這個概念在iOS開發中十分重要，而實際用戶很少關注。iPhone 4屏幕尺寸繼續保持320 x 480，不過單位並非是像素，而是點。

在iPhone 3GS中，1個點等於1個像素。也就是說，點跟像素可以直接互換。
在iPhone 4中，1個點等於2個像素。

這篇文章中，我將點和像素當成一維的長度單位，而非二維的面積單位，這樣對於我來說更自然些，因此1個點等於2個像素。別的文章中可能會說1個點等於4個像素，其實是指1個點佔據了4個像素的面積，這樣也沒有說錯，注意上下文語境。

iPhone 4和iPhone 3GS的屏幕尺寸實際上是一樣的，都是3.5英寸。同樣一個點，實際尺寸看起來是一樣的。只是iPhone 4在單位英寸上像素更多，看起來更細膩。

開發iOS的時候，使用點作為基本單位會更加方便。列表對比

這裡的屏幕模式可以初步理解成，一個點等於多少個像素。2x，就是1個點等於2個像素。

總結一下單位

手機屏幕的物理長度，使用英寸作為單位。比如iPhone 4屏幕是3.5英寸，iPhone 5 是4英寸，iphone 6是4.7英寸，這裡的數字是指手機屏幕對角線的物理長度。
屏幕像素，比如iPhone 3GS屏幕是320 x 480像素，iPhone 4是640 x 960像素，這裡的像素可以想像成屏幕上真正用來顯示顏色的發光小點。
點，開發App時候使用的單位，是一個虛擬的單位，並非實際存在的，因此點有時也叫虛擬點。點這個單位，用於屏蔽各個屏幕設備的不同，兼容以前的程序。

每英寸有多少個像素，稱為ppi(pixel per inch)。iPhone 4的屏幕是640 x 960像素，3.5英寸，我們沒有寬高的實際尺寸，就按照對角線來粗略計算它的ppi。將像素當做長度單位，根據勾股定理，對角線就是1154像素。屏幕對角線的實際長度為3.5英寸，也就是1154像素除以3.5英寸，得出330ppi。而官方給出的數字是326ppi。當像素太密，超過300ppi的時候，人眼也就不能區分出每個像素。因此iPhone 4的屏幕叫作Retina顯示屏。Retina在英文中，是視網膜的意思。

iPhone 4之後(x, y, width, height) = (20, 30, 40, 50)，就表示高度為40個點，寬度為50個點，放在(20, 20)個點的位置。這種處理方法，將之前以像素作為單位自動轉換成以點作為單位，使得iPhone 3GS的應用程序，不用修改也可運行在iPhone 4上面。

文字，顏色等是矢量數據，放大不會失真。原有的iPhone 3GS程序，在iPhone 4上面運行，文字顯示也十分清晰。

而圖片並非矢量數據，處理方式有所不同。假設圖片 example.png，大小為 30 x 40像素（這裡的單位是像素，數字圖片的單位通常都為像素）。當這張example.png在iPhone 3GS和iPhone 4中使用時候，都佔據屏幕上30 x 40個點。而因為iPhone 4中1個點等於2個像素，也就是30 x 40像素的圖片，佔據了60 x 80像素的屏幕，因此這圖片在iPhone 4中看起來就會模糊。

開發的時候，為使得圖片清晰，需要進行圖片適配。這時需要準備兩張內容相同的圖片，放在同一目錄下。

example.png // 30 x 40像素 example@2x.png // 60 x 80像素

當程序中使用example.png的時候，會根據屏幕模式自動選擇對應的圖片。屏幕1x模式，就會選擇example.png, 2x模式就會優先選擇example@2x.png，假如example@2x.png不存在，就選擇example.png。

圖片跟屏幕一樣，也有1x模式，2x模式。在iPhone 6 Plus中，還出現3x模式，原理是一樣的。

當iPhone 4選中example@2x.png的圖片，就會生成一張大小為30 x 40個點，2x模式的圖片。這個時候，圖片看起來就會很清晰了。而沒有適配的舊程序，example@2x.png不存在，就選中example.png，生成大小為30 x 40個點，1x模式的圖片，看起來比較模糊。但它們佔據的屏幕點數是一樣的。

iPhone 5

2012年，蘋果發布iPhone 5。我們將所有機型對比，依然採用點作為單位。

跟iPhone 4做比較, iPhone 5的寬度保持不變。高度增加568 - 480 = 88個點。

在iOS開發中，44這個數字比較特殊。iOS界面指南寫著，人類的手指有一定大小，點擊區域低於44個點的時候，就難以點中。44的兩倍就是88。

當原有程序沒有適配iPhone 5的時候，也可以正常運行，但多出來的88個點將會將會被自動均分為上下兩部分，使得上下出現黑邊。我找不到好看的圖片。

那麼怎樣才能告訴iOS系統，應用程序已經適配了iPhone 5呢？在這裡，我們先扯開一下，談一下啟動圖片。

點擊主屏幕的圖標，進入App的時候，會立即顯示一張圖片，這張圖片就是啟動圖片(Launch Image)。App在正式啟動的時需要做一些初始化處理，這通常比較費時。先出現啟動圖片，可以使用戶覺得系統立即有響應，減少等待的焦慮感。

每個機型，比如同時支持iPhone和iPad的程序，需要分別為iPhone跟iPad指定啟動圖片。當舊的iPhone 4的程序，運行在iPhone 5上面，沒有iPhone 5的啟動圖片，就採用兼容模式，上下留黑邊。當為iPhone 5指定了新的啟動圖片，系統就認為這個應用程序是已經適配了iPhone 5的，上下就不會留黑邊了。下面是微信啟動圖片，應該都很熟悉了。

微信啟動圖片中出現的那個地球，叫藍色彈珠（The Blue Marble），是在1972年12月7日由阿波羅17號太空船的船員所拍攝的。這張照片當年很震撼，是普通人第一次可以通過照片直接看到地球的全貌。見問題為什麼微信啟動界面的地球圖片沒有轉到中國這部分？這是否有損用戶體驗？

微信的啟動圖，為適配iPhone 5，相比與iPhone 4, 很明顯狹長了。

典型iPhone應用程序（遊戲除外），很多是上面一個導航欄，下面一個工具欄或者標籤欄, 中間一大塊用於顯示的內容區。iPhone 5拉長了，對於程序的適配，也不算麻煩，內容區的內容基本是動態生成的。適配時候可以簡單上下不變，中間的內容區拉長就行了。注意，導航欄和工具欄的高度也是44個點。下面是同一程序，在iPhone 4跟iPhone 5的對比。

AutoLayout

到了這個時候，傳統絕對定位的弱點就顯露出來了。這時iPhone按照點作為單位，已經出現了兩種不同尺寸的屏幕，算上iPad, 就有3種尺寸（有些App可以同時兼容iPhone和iPad，稱為Universal）。

從iOS 6系統發布後，iOS開發中可以採用一種AutoLayout的技術。AutoLayout就像網頁一樣，指定View，Button，Text之間的相對位置，比如靠左多少，靠右多少，居中多少等等。舉個例子，像下面的簡單布局。

假設左上角的區域為view1, 右上角的區域為view2, 下面的區域為view3。AutoLayout會說:

view1.left = 20 // View1的左邊距離邊界20個點 view1.top = 20 // View1的上邊距離邊界20個點


view2.right = 20              // View2的右邊距離邊界20個點

view2.top = 20                // View2的上邊距離邊界20個點

view2.left = view1.right + 20 // View2的左邊距離View1右邊20個點

view2.width = view1.width     // View1的寬度等於View2的寬度

view2.height = view1.height   // view1高度等於view2高度

view3.left = view1.left // view3的跟view1左對齊 view3.right = view2.right // view3跟view2右對齊 view3.top = view1.bottom + 20 // view3的上邊距離view1下邊20個點 view3.bottom = 20 // view3下邊距離邊界20個點 view3.height = view1.height // view3高度等於view1高度

指定上面的約束條件後，AutoLayout就會自動算出對應的布局。上面我寫得比較繁瑣，事實上很多操作都是可以使用滑鼠拖拉來指定的，並不一定需要使用代碼。但就算用代碼，也有簡寫的方法。下面是在xib中，拖拉滑鼠指定約束時的界面。

而絕對定位，會直接說

view1.frame = (x1, y1, width1, height1) view2.frame = (x2, y2, width2, height2) view3.frame = (x3, y3, width3, height3)

絕對定位並非指定約束條件，而是開發者自己來精確指定View，Button, Text等的實際坐標大小。

對於一個屏幕，絕對定位可能跟AutoLayout的區別不算大，甚至絕對定位會更方便些。但當需要同時適配多個屏幕，AutoLayout根本不需要更改。而絕對定位就需要根據屏幕大小，一個個算出來。比如橫屏，在AutoLayout下面，就自動變成。

這裡不過是3個控制項的布局，當出現的控制項數越多，屏幕尺寸越多，AutoLayout的優勢就顯露出來了。另外AutoLayout有個好處是容易支持多語言，不同語言下，同一個意思文字的長度是不同的，使用AutoLayout也可以自動適配。

在iOS 6的時候，AutoLayout還比較少人使用，當時屏幕尺寸還比較少。iOS 7的時候，就開始很多人使用了。而到現在iOS 8了, 更加上iPhone 6, iPhone 6 Plus需要適配，AutoLayout大勢所趨，不用不行了。

iPhone 6, iPhone 6 Plus

2014年，iPhone 6, iPhone 6 Plus發布後，情況又有新的變化。再次比較所有iPhone機型。

屏幕尺寸再度分裂。但是我們比較iPhone 5 跟 iPhone 6的寬高比例。

可以看出，iPhone 6跟iPhone 5雖然屏幕尺寸改變了，但是它們的比例是不變的。都是 9 ÷ 16 = 0.5625 的屏幕。

當舊的iPhone 5程序運行在iPhone 6上面，假如沒有經過適配。舊程序自動等比放大，鋪滿新手機，舊程序也可以正常運行。這種方案可算是自動適配。但因為舊程序拉伸了，整體看起來有點虛，也不能更好利用大屏空間。

當需要開發者手動適配的時候，跟iPhone 4過渡到iPhone 5一樣，在新程序中，指定一張新的啟動圖片。當指定了啟動圖，屏幕解析度就已經變成應有的大小，這時候利用AutoLayout進行布局，同一份代碼，就可以支持多個機型。新手機的屏幕更大，有更多的虛擬點，可以顯示更多的內容。

值得注意一點是，iPhone 6 Plus。它的寬高是414 × 736個點，3x模式，理想上來說，應該有1242 × 2208像素。但iPhone 6 Plus的實際像素是 1080 × 1920，是比理想值要少一點的。iPhone 6 Plus的處理方式是將程序整體稍微縮小一點。解析度很高，這點區別，實際上也看不出來。

那為什麼需要這樣做呢？上面表格中iPhone 6, iPhone 6 Plus屏幕寬高的邏輯點的數字是怎麼來的？下面我猜測一下原因，但不能證實。

先看iPhone 6，這個比較簡單。iPhone 6的屏幕寬高比例跟iPhone 5一樣，使用對角線來計算，就是放大了4.7 ÷ 4 = 1.175倍。用這個數字，乘以iPhone 5的320 x 568個點，忽略誤差，差不多就是iPhone 6屏幕的375 x 667個點。這裡需要注意，屏幕寬高比例一樣，才能使用對角線來計算。

按照上面的方式來計算iPhone 6 Plus, 應該是得到440 x 781個點，實際上卻是414 × 736個點。這裡我猜測是因為，iPhone 6 Plus屏幕明顯更大，相同尺寸的點放在大的屏幕上面，會使得人感覺尺寸變小，所以就將每個點的實際尺寸放大一些，從而得到更少的點數目。人眼看東西會有種錯覺，並非是孤立的看的，而是跟周圍的環境作比較。

確定了點數目之後，再確定了像素1080 × 1920(很多高清電視就是這個尺寸)，應該是1080/414=2.6x，但2.6x這個數字開發就太麻煩了，就按照3x來處理。其實假如像素達到1242 × 2208，3x下也可以精確到1:1, 這樣會更好。但現今的技術在考慮電池，處理器，屏幕尺寸等綜合因素下，很可能達不到這樣的細膩程度。

上述只是猜測，我相信那些手機參數是經過反覆考慮再確定的。iPhone 6 Plus這個處於手機跟平板中間地帶的產物經過不少特殊處理。

由分析可以看到，慢慢的為了適配多個機型，程序的啟動圖片也逐漸增多，為解決這個問題。iOS 8之後，可以使用xib來搭建啟動界面，這樣就可以同一個啟動界面，適配多個機型，減少啟動圖片佔用的空間。

建議

以後的應用程序，都使用AutoLayout, 不要再用絕對定位。
使用類似網頁的方式來設計界面。
設計師好，程序員也好，盡量使用點這個單位進行思考，而不要使用像素。比如，你需要做44 x 66個點的按鈕，2x模式，就乘以2, 3x模式就乘以3。這樣的思考方式可以大致估計到真實的物理長度。44個點，就是手機上導航欄，工具欄的高度。假如用像素思考，容易使得做出的圖片過大或者過小。
非矢量素材，就可以做尺寸最大的，之後再進行縮小。比如你需要兼容3x的屏幕，就直接做最高那種圖片。
而當使用Flash之類的矢量工具來做素材的時候，應該直接做點那個尺寸。比如44 x 66個點的按鈕。就建立一個44 x 66的場景。之後再導出成2倍圖，3倍圖，因為矢量放大不失真。不要建立一個3x的場景，導出成大圖片，再進行縮小，這樣就容易失真。更理想的是直接使用矢量圖。
假如是那種導航欄，工具欄之類的背景圖，需要橫跨整個屏幕。可以只切一小塊，讓程序拉伸，拉伸方式是保持兩邊的像素不動，只拉伸最中間的一列像素。需要拉伸的話，橫方向就不要出現一些漸變色。
按鈕的點擊區域，不應該少於44個點，就算按鈕的圖片看起來比較小，也應該使得點按鈕周圍的透明區也有反應。
可以按照你當前最方便測試機子的型號來做一些主要預覽圖，效果圖。比如你手頭有iPhone 5，可以按照iPhone 5的尺寸，320 x 568個點，需要兼容iPhone 6 Plus，就使用3x的模式。這樣方便將圖片放進手機裡面看實際的效果。有多個測試機，就選較大的，之後再進行一些細調。假如支持iPhone 6 Plus的橫屏模式，需要另外處理。
上面說的是應用的處理方式，遊戲會有些特殊。現在很多遊戲，按照1136 x 768的像素尺寸來設計場景，這樣可以同時兼容iPad和iPhone，並只使用一份圖。iPad 1x模式下尺寸是1024 x 768像素，iPhone 5在2x模式下，是1136 * 640像素。這種尺寸，可以將場景居中顯示，各自將場景拉伸到最大。

自動布局以及SizeClasses 不過如果美工並不知道的話。。。

需求千變萬化，不可能一勞永逸滿足設計的需求。有些場景就是不同尺寸需要做不同適配。size classes沒辦法解決5,6,6p適配的問題。

有默認的尺寸圖！開發的時候也會上傳，但是那樣文件包會比較大

Xcode6中加入了sizeClasses，連iPad都可以一起搞定。

說得好像安卓不需要似的，那麼多品牌，那麼多尺寸