移动设备API

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2023-12-01

为了更好地为移动设备服务，HTML 5推出了一系列针对移动设备的API。

Viewport

Geolocation API

getCurrentPosition方法
watchPosition方法和clearWatch方法

Vibration API

Luminosity API

Orientation API

参考链接

Viewport

Viewport指的是网页的显示区域，也就是不借助滚动条的情况下，用户可以看到的部分网页大小，中文译为“视口”。正常情况下，viewport和浏览器的显示窗口是一样大小的。但是，在移动设备上，两者可能不是一样大小。

比如，手机浏览器的窗口宽度可能是640像素，这时viewport宽度就是640像素，但是网页宽度有950像素，正常情况下，浏览器会提供横向滚动条，让用户查看窗口容纳不下的310个像素。另一种方法则是，将viewport设成950像素，也就是说，浏览器的显示宽度还是640像素，但是网页的显示区域达到950像素，整个网页缩小了，在浏览器中可以看清楚全貌。这样一来，手机浏览器就可以看到网页在桌面浏览器上的显示效果。

viewport缩放规则，需要在HTML网页的head部分指定。

<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, user-scalable=no"/>
</head>

上面代码指定，viewport的缩放规则是，缩放到当前设备的屏幕宽度（device-width），初始缩放比例（initial-scale）为1倍，禁止用户缩放（user-scalable）。

viewport 全部属性如下。

width: viewport宽度
height: viewport高度
initial-scale: 初始缩放比例
maximum-scale: 最大缩放比例
minimum-scale: 最小缩放比例
user-scalable: 是否允许用户缩放

其他的例子如下。

<meta name = "viewport" content = "width = 320,
       initial-scale = 2.3, user-scalable = no">

Geolocation API

Geolocation接口用于获取用户的地理位置。它使用的方法基于GPS或者其他机制（比如IP地址、Wifi热点、手机基站等）。

下面的方法，可以检查浏览器是否支持这个接口。

if(navigator.geolocation) { 
   // 支持
} else {
   // 不支持
}

这个API的支持情况非常好，所有浏览器都支持（包括IE 9+），所以上面的代码不是很必要。

getCurrentPosition方法

getCurrentPosition方法，用来获取用户的地理位置。使用它需要得到用户的授权，浏览器会跳出一个对话框，询问用户是否许可当前页面获取他的地理位置。必须考虑两种情况的回调函数：一种是同意授权，另一种是拒绝授权。如果用户拒绝授权，会抛出一个错误。

navigator.geolocation.getCurrentPosition(geoSuccess,geoError);

上面代码指定了处理当前地理位置的两个回调函数。

（1）同意授权

如果用户同意授权，就会调用geoSuccess。

function geoSuccess(event) { 
   console.log(event.coords.latitude + ', ' + event.coords.longitude);
}

geoSuccess的参数是一个event对象。event有两个属性：timestamp和coords。timestamp属性是一个时间戳，返回获得位置信息的具体时间。coords属性指向一个对象，包含了用户的位置信息，主要是以下几个值：

coords.latitude：纬度
coords.longitude：经度
coords.accuracy：精度
coords.altitude：海拔
coords.altitudeAccuracy：海拔精度（单位：米）
coords.heading：以360度表示的方向
coords.speed：每秒的速度（单位：米）

大多数桌面浏览器不提供上面列表的后四个值。

（2）拒绝授权

如果用户拒绝授权，就会调用getCurrentPosition方法指定的第二个回调函数geoError。

function geoError(event) { 
   console.log("Error code " + event.code + ". " + event.message);
}

geoError的参数也是一个event对象。event.code属性表示错误类型，有四个值：

0：未知错误，浏览器没有提示出错的原因，相当于常量event.UNKNOWN_ERROR。
1：用户拒绝授权，相当于常量event.PERMISSION_DENIED。
2：没有得到位置，GPS或其他定位机制无法定位，相当于常量event.POSITION_UNAVAILABLE。
3：超时，GPS没有在指定时间内返回结果，相当于常量event.TIMEOUT。

(3)设置定位行为

getCurrentPosition方法还可以接受一个对象作为第三个参数，用来设置定位行为。

var option = {
            enableHighAccuracy : true,
            timeout : Infinity,
            maximumAge : 0
        };

navigator.geolocation.getCurrentPosition(geoSuccess, geoError, option);

这个参数对象有三个成员：

enableHighAccuracy：如果设为true，就要求客户端提供更精确的位置信息，这会导致更长的定位时间和更大的耗电，默认设为false。
Timeout：等待客户端做出回应的最大毫秒数，默认值为Infinity（无限）。
maximumAge：客户端可以使用缓存数据的最大毫秒数。如果设为0，客户端不读取缓存；如果设为infinity，客户端只读取缓存。

watchPosition方法和clearWatch方法

watchPosition方法可以用来监听用户位置的持续改变，使用方法与getCurrentPosition方法一样。

var watchID = navigator.geolocation.watchPosition(geoSuccess,geoError, option);

一旦用户位置发生变化，就会调用回调函数geoSuccess。这个回调函数的事件对象，也包含timestamp和coords属性。

watchPosition和getCurrentPosition方法的不同之处在于，前者返回一个表示符，后者什么都不返回。watchPosition方法返回的标识符，用于供clearWatch方法取消监听。

navigator.geolocation.clearWatch(watchID);

Vibration API

Vibration接口用于在浏览器中发出命令，使得设备振动。显然，这个API主要针对手机，适用场合是向用户发出提示或警告，游戏中尤其会大量使用。由于振动操作很耗电，在低电量时最好取消该操作。

使用下面的代码检查该接口是否可用。目前，只有Chrome和Firefox的Android平台最新版本支持它。

navigator.vibrate = navigator.vibrate 
                    || navigator.webkitVibrate 
                    || navigator.mozVibrate 
                    || navigator.msVibrate;

if (navigator.vibrate) {
    // 支持
}

vibrate方法可以使得设备振动，它的参数就是振动持续的毫秒数。

navigator.vibrate(1000);

上面的代码使得设备振动1秒钟。

vibrate方法还可以接受一个数组作为参数，表示振动的模式。偶数位置的数组成员表示振动的毫秒数，奇数位置的数组成员表示等待的毫秒数。

navigator.vibrate([500, 300, 100]);

上面代码表示，设备先振动500毫秒，然后等待300毫秒，再接着振动500毫秒。

vibrate是一个非阻塞式的操作，即手机振动的同时，JavaScript代码继续向下运行。要停止振动，只有将0毫秒或者一个空数组传入vibrate方法。

navigator.vibrate(0);
navigator.vibrate([]);

如果要让振动一直持续，可以使用setInterval不断调用vibrate。

var vibrateInterval;

function startVibrate(duration) {
    navigator.vibrate(duration);
}

function stopVibrate() {
    if(vibrateInterval) clearInterval(vibrateInterval);
    navigator.vibrate(0);
}

function startPeristentVibrate(duration, interval) {
    vibrateInterval = setInterval(function() {
        startVibrate(duration);
    }, interval);
}

Luminosity API

Luminosity API用于屏幕亮度调节，当移动设备的亮度传感器感知外部亮度发生显著变化时，会触发devicelight事件。目前，只有Firefox部署了这个API。

window.addEventListener('devicelight', function(event) {
  console.log(event.value + 'lux');
});

上面代码表示，devicelight事件的回调函数，接受一个事件对象作为参数。该对象的value属性就是亮度的流明值。

这个API的一种应用是，如果亮度变强，网页可以显示黑底白字，如果亮度变弱，网页可以显示白底黑字。

window.addEventListener('devicelight', function(e) {
  var lux = e.value;

  if(lux < 50) {
    document.body.className = 'dim';
  }
  if(lux >= 50 && lux <= 1000) {
    document.body.className = 'normal';
  }
  if(lux > 1000)  {
    document.body.className = 'bright';
  } 
});

CSS下一个版本的Media Query可以单独设置亮度，一旦浏览器支持，就可以用来取代Luminosity API。

@media (light-level: dim) {
  /* 暗光环境 */
}

@media (light-level: normal) {
  /* 正常光环境 */
}

@media (light-level: washed) {
  /* 明亮环境 */
}

Orientation API

Orientation API用于检测手机的摆放方向（竖放或横放）。

使用下面的代码检测浏览器是否支持该API。

if (window.DeviceOrientationEvent) {
  // 支持
} else {
  // 不支持
}

一旦设备的方向发生变化，会触发deviceorientation事件，可以对该事件指定回调函数。

window.addEventListener("deviceorientation", callback);

回调函数接受一个event对象作为参数。

function callback(event){
    console.log(event.alpha);
    console.log(event.beta);
    console.log(event.gamma);
}

上面代码中，event事件对象有alpha、beta和gamma三个属性，它们分别对应手机摆放的三维倾角变化。要理解它们，就要理解手机的方向模型。当手机水平摆放时，使用三个轴标示它的空间位置：x轴代表横轴、y轴代表竖轴、z轴代表垂直轴。event对象的三个属性就对应这三根轴的旋转角度。

alpha：表示围绕z轴的旋转，从0到360度。当设备水平摆放时，顶部指向地球的北极，alpha此时为0。
beta：表示围绕x轴的旋转，从-180度到180度。当设备水平摆放时，beta此时为0。
gramma：表示围绕y轴的选择，从-90到90度。当设备水平摆放时，gramma此时为0。

参考链接

Ryan Stewart, Using the Geolocation API

Rathnakanya K. Srinivasan, HTML5 Geolocation

Craig Buckler, How to Use the HTML5 Vibration API

Tomomi Imura, Responsive UI with Luminosity Level

Aurelio De Rosa, An Introduction to the Geolocation API

David Walsh, Vibration API

Ahmet Mermerkaya, Using Device Orientation in HTML5