CSS `Battery Status API` (提案) 结合样式：低电量模式下的 UI 优化

各位靓仔靓女们，晚上好！我是你们的老朋友，代码界的段子手。今晚咱们不聊妹子，聊聊CSS和电池，看看怎么让你的网站在低电量模式下也能优雅地活着。

开场白：电量告急，UI告饶？

想象一下，你正在用手机浏览网页，突然，屏幕跳出一个刺眼的红色警告：“电量低于20%！” 你的内心是不是也跟着咯噔一下？这时候，如果网页还用着花里胡哨的动画，高清大图，那简直是雪上加霜。用户体验直接降到冰点。

所以，作为一名有良知的开发者，我们有义务在用户电量告急的时候，让UI也“告饶”，主动降低资源消耗，延长续航时间。这就是我们今天要讨论的重点：CSS Battery Status API (提案) + 样式 = 低电量模式下的 UI 优化。

第一节课：认识一下“电池君”

虽然 CSS 并没有直接操作硬件的能力，但它可以通过媒体查询（Media Queries）来感知设备的电池状态。这个感知能力来源于浏览器暴露给 CSS 的环境变量，这些变量可以反映设备的电池状态。

目前，并没有一个官方的、跨浏览器的 CSS Battery Status API。但是，我们可以通过一些 JavaScript 技巧，结合 CSS 自定义属性 (CSS Variables) 来模拟实现类似的效果。

第二节课：JavaScript 的“电池情报局”

首先，我们需要用 JavaScript 来监听电池状态的变化。BatteryManager 接口提供了电池相关的信息，比如电量百分比、是否正在充电等。

// 检查浏览器是否支持 Battery API
if (navigator.getBattery) {
  navigator.getBattery().then(battery => {
    // 初始化电量状态
    updateBatteryStatus(battery);

    // 监听电量变化事件
    battery.addEventListener('levelchange', () => {
      updateBatteryStatus(battery);
    });

    // 监听充电状态变化事件
    battery.addEventListener('chargingchange', () => {
      updateBatteryStatus(battery);
    });
  });
} else {
  console.log("Battery Status API is not supported in this browser.");
}

function updateBatteryStatus(battery) {
  const level = battery.level; // 电量百分比 (0-1)
  const charging = battery.charging; // 是否正在充电 (true/false)

  // 将电池状态更新到 CSS 自定义属性中
  document.documentElement.style.setProperty('--battery-level', level);
  document.documentElement.style.setProperty('--battery-charging', charging);

  // 可选：根据电量百分比添加 CSS 类名
  if (level <= 0.2) {
    document.documentElement.classList.add('low-battery');
  } else {
    document.documentElement.classList.remove('low-battery');
  }

  console.log(`Battery Level: ${level * 100}%, Charging: ${charging}`);
}

这段代码做了什么？

检测支持性： 先判断浏览器是否支持 navigator.getBattery，如果不支持，就默默地退出，别报错。
获取电池信息： 调用 navigator.getBattery() 获取 BatteryManager 对象。
监听事件： 监听 levelchange (电量变化) 和 chargingchange (充电状态变化) 事件，一旦发生变化，就调用 updateBatteryStatus 函数。
更新 CSS 自定义属性： updateBatteryStatus 函数将电量百分比和充电状态分别更新到 CSS 自定义属性 --battery-level 和 --battery-charging 中。
添加 CSS 类名 (可选)： 根据电量百分比，可以添加一个 CSS 类名，方便我们更灵活地控制样式。

第三节课：CSS 的“隔空取物”

现在，我们已经把电池信息存储到了 CSS 自定义属性中，接下来就可以在 CSS 中使用这些属性来调整 UI 样式了。

:root {
  /* 默认值，如果 JavaScript 没有加载，就使用这些默认值 */
  --battery-level: 1; /* 默认电量 100% */
  --battery-charging: false; /* 默认未充电 */
}

/* 低电量模式 */
.low-battery {
  /* 降低动画效果 */
  animation-duration: 2s !important; /* 降低动画速度 */

  /* 降低图片质量 */
  img {
    filter: blur(2px); /* 模糊图片 */
  }

  /* 隐藏不必要的元素 */
  .unnecessary-element {
    display: none;
  }

  /* 降低背景颜色亮度 */
  body {
    background-color: lighten(#f0f0f0, 5%);
  }
}

/* 根据电量百分比调整样式 */
body {
  /* 降低背景透明度，电量越低，透明度越高 */
  background-color: rgba(255, 255, 255, calc(1 - var(--battery-level)));
}

/* 充电时添加特殊样式 */
body:not([style*="--battery-charging: false"]) { /* 注意这里使用了 attribute selector 来判断 --battery-charging 的值 */
  /* 显示充电动画 */
  &:after {
    content: '⚡️ Charging...'; /* 显示充电提示 */
    position: fixed;
    top: 50%;
    left: 50%;
    transform: translate(-50%, -50%);
    font-size: 2em;
    color: green;
  }
}

这段 CSS 代码做了什么？

定义 CSS 自定义属性： :root 选择器中定义了 --battery-level 和 --battery-charging 的默认值。如果 JavaScript 没有加载，或者 Battery API 不可用，就会使用这些默认值。
.low-battery 类： 当 low-battery 类被添加到 html 元素上时，会触发一系列优化：
- 降低动画效果： animation-duration: 2s !important; 降低了动画的速度。!important 确保这个样式能够覆盖其他样式。
- 降低图片质量： filter: blur(2px); 模糊了图片，降低了图片的渲染消耗。
- 隐藏不必要的元素： display: none; 隐藏了不必要的元素，减少了页面的渲染负担。
- 降低背景颜色亮度： background-color: lighten(#f0f0f0, 5%); 降低了背景颜色的亮度，减少了屏幕的功耗。
根据电量百分比调整样式： background-color: rgba(255, 255, 255, calc(1 - var(--battery-level))); 根据电量百分比动态调整背景透明度。电量越低，透明度越高，视觉上会更加柔和，也更省电。
充电时添加特殊样式： body:not([style*="--battery-charging: false"]) 使用了 attribute selector 来判断 --battery-charging 的值。当 --battery-charging 的值不是 false 时，就显示充电提示。

第四节课：优化策略大放送

在低电量模式下，我们可以采取以下一些优化策略：

优化策略	具体措施
动画优化	降低动画速度：`animation-duration: 2s !important;` 禁用动画：`animation: none !important;` 简化动画效果：使用简单的过渡效果代替复杂的动画。
图片优化	降低图片质量：`filter: blur(2px);` 延迟加载图片：只加载可视区域内的图片。使用更小的图片：针对低电量模式提供一套更小的图片资源。禁用背景图片：移除不必要的背景图片。
元素隐藏	隐藏不必要的元素：`display: none;` 比如侧边栏、广告、复杂的装饰元素。
颜色优化	降低颜色亮度：`background-color: lighten(#f0f0f0, 5%);` 使用更少的颜色：减少页面中使用的颜色数量。使用深色主题：深色主题可以降低屏幕的功耗。
字体优化	使用系统字体：系统字体通常渲染速度更快。降低字体大小：字体越小，渲染速度越快。减少字体种类：减少页面中使用的字体种类。
JavaScript 优化	减少 JavaScript 执行：避免不必要的 JavaScript 计算和 DOM 操作。优化 JavaScript 代码：提高 JavaScript 代码的执行效率。延迟加载 JavaScript：只在需要的时候加载 JavaScript 代码。
网络请求优化	减少网络请求：合并 CSS 和 JavaScript 文件，减少 HTTP 请求。使用 CDN：使用 CDN 加速静态资源的加载。缓存资源：使用浏览器缓存缓存静态资源。
布局优化	避免重绘和重排：尽量减少 DOM 操作，避免触发重绘和重排。使用 `will-change` 提示浏览器优化：`will-change` 属性可以提前告诉浏览器哪些元素可能会发生变化，从而让浏览器提前进行优化。

第五节课：实战演练：一个简单的例子

假设我们有一个简单的网页，包含一个标题、一段文字和一个动画按钮。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Low Battery UI Optimization</title>
  <link rel="stylesheet" href="style.css">
</head>
<body>
  <h1>Welcome!</h1>
  <p>This is a simple website.</p>
  <button class="animated-button">Click Me!</button>

  <script src="script.js"></script>
</body>
</html>

style.css:

body {
  font-family: sans-serif;
  background-color: #f0f0f0;
  transition: background-color 0.3s ease;
}

h1 {
  text-align: center;
}

.animated-button {
  background-color: #4CAF50;
  border: none;
  color: white;
  padding: 15px 32px;
  text-align: center;
  text-decoration: none;
  display: inline-block;
  font-size: 16px;
  cursor: pointer;
  border-radius: 5px;
  animation: pulse 1s infinite alternate; /* 添加动画 */
}

@keyframes pulse {
  from {
    transform: scale(1);
  }
  to {
    transform: scale(1.1);
  }
}

:root {
  --battery-level: 1;
  --battery-charging: false;
}

.low-battery {
  /* 禁用动画 */
  .animated-button {
    animation: none !important;
  }

  /* 降低背景颜色亮度 */
  body {
    background-color: lighten(#f0f0f0, 10%);
  }
}

script.js:

if (navigator.getBattery) {
  navigator.getBattery().then(battery => {
    updateBatteryStatus(battery);

    battery.addEventListener('levelchange', () => {
      updateBatteryStatus(battery);
    });

    battery.addEventListener('chargingchange', () => {
      updateBatteryStatus(battery);
    });
  });
} else {
  console.log("Battery Status API is not supported in this browser.");
}

function updateBatteryStatus(battery) {
  const level = battery.level;
  const charging = battery.charging;

  document.documentElement.style.setProperty('--battery-level', level);
  document.documentElement.style.setProperty('--battery-charging', charging);

  if (level <= 0.2) {
    document.documentElement.classList.add('low-battery');
  } else {
    document.documentElement.classList.remove('low-battery');
  }

  console.log(`Battery Level: ${level * 100}%, Charging: ${charging}`);
}

在这个例子中，当电量低于 20% 时，animated-button 的动画会被禁用，并且背景颜色会变得更浅。

第六节课：兼容性问题与解决方案

由于 Battery Status API 的支持性有限，我们需要考虑兼容性问题。

特性检测： 使用 navigator.getBattery 进行特性检测，确保浏览器支持该 API。
提供默认值： 在 CSS 中为 --battery-level 和 --battery-charging 提供默认值，确保在 JavaScript 没有加载或者 Battery API 不可用时，也能提供基本的样式。
优雅降级： 如果 Battery API 不可用，可以考虑使用其他方式来判断设备是否处于低电量模式，比如用户手动设置，或者根据设备的性能来判断。

第七节课：未来的展望

虽然目前 CSS 并没有原生的 Battery Status API，但是我们可以通过 JavaScript 和 CSS 自定义属性来模拟实现类似的效果。相信在未来，CSS 会提供更强大的 API 来感知设备状态，从而让我们能够更方便地进行 UI 优化。

总结：省电大作战，人人有责

今天的课程就到这里。希望大家能够掌握如何在低电量模式下优化 UI 样式，让你的网站在任何情况下都能保持最佳的用户体验。记住，省电大作战，人人有责！

祝大家写码愉快，早日升职加薪！咱们下期再见！

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