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浏览器实现移动端高性能css3动画

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了浏览器实现移动端高性能css3动画，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含5911字，纯文字阅读大概需要9分钟。

内容图文

在现有的前端动画体系中，通常有两种模式：JS动画与CSS3动画。 JS动画是通过JS动态改写样式实现动画能力的一种方案，在PC端兼容低端浏览器中不失为一种推荐方案。而在移动端，我们选择性能更优浏览器原生实现方案：CSS3动画

高性能移动Web相较PC的场景需要考虑的因素也相对更多更复杂，我们总结为以下几点：流量、功耗与流畅度。在PC时代我们更多的是考虑体验上的流畅度，而在Mobile端本身丰富的场景下，需要额外关注对用户基站网络流量使用的情况，设备耗电量的情况。

关于流畅度，主要体现在前端动画中，在现有的前端动画体系中，通常有两种模式：JS动画与CSS3动画。 JS动画是通过JS动态改写样式实现动画能力的一种方案，在PC端兼容低端浏览器中不失为一种推荐方案。而在移动端，我们选择性能更优浏览器原生实现方案：CSS3动画。
然而，CSS3动画在移动多终端设备场景下，相比PC会面对更多的性能问题，主要体现在动画的卡顿与闪烁。
目前对提升移动端CSS3动画体验的主要方法有几点：

尽可能多的利用硬件能力，如使用3D变形来开启GPU加速

代码如下:

-webkit-trans
form: translate3d(0, 0, 0);
-moz-transform: translate3d(0, 0, 0);
-ms-transform: translate3d(0, 0, 0);
transform: translate3d(0, 0, 0);

如动画过程有闪烁（通常发生在动画开始的时候），可以尝试下面的Hack：

代码如下:

-webkit-backface-visibility: hidden;
-moz-backface-visibility: hidden;
-ms-backface-visibility: hidden;
backface-visibility: hidden;
-webkit-perspective: 1000;
-moz-perspective: 1000;
-ms-perspective: 1000;
perspective: 1000;

如下面一个元素通过translate3d右移500px的动画流畅度会明显优于使用left属性：

代码如下:

#b
all-1 {
  transition: -webkit-transform .5s ease;
  -webkit-transform: translate3d(0, 0, 0);
}
#ball-1.slidein {
  -webkit-transform: translate3d(500px, 0, 0);
}
#ball-2 {
  transition: left .5s ease;
  left：0;
}
#ball-2.slidein {
  left：500px;
}

注：3D变形会消耗更多的内存与功耗，应确实有性能问题时才去使用它，兼在权衡

尽可能少的使用box-shadows与gradients

box-shadows与gradients往往都是页面的性能杀手，尤其是在一个元素同时都使用了它们，所以拥抱扁平化设计吧。
尽可能的让动画元素不在文档流中，以减少重排

代码如下:

position: fixed;
position: absolute;

优化 DOM layout 性能

我们从实例开始描述这个主题：

代码如下:

var newWidth = ap.offset Width + 10;
ap.style.width = newWidth + 'px';
var newHeight = ap.offsetHeight + 10;
ap.style.height = newHeight + 'px';
var newWidth = ap.offsetWidth + 10;
var newHeight = ap.offsetHeight + 10;
ap.style.width = newWidth + 'px';
ap.style.height = newHeight + 'px';

这是两段能力上完全等同的代码，显式的差异正如我们所见，只有执行顺序的区别。但真是如此吗？下面是加了说明注释的代码版本，很好的阐述了其中的进一步差异：

代码如下:

// 触发两次 layout
var newWidth = ap.offsetWidth + 10;   // Read
ap.style.width = newWidth + 'px';     // Write
var newHeight = ap.offsetHeight + 10; // Read
ap.style.height = newHeight + 'px';   // Write
// 只触发一次 layout
var newWidth = ap.offsetWidth + 10;   // Read
var newHeight = ap.offsetHeight + 10; // Read
ap.style.width = newWidth + 'px';     // Write
ap.style.height = newHeight + 'px';   // Write

从注释中可找到规律，连续的读取offsetWidth/Height属性与连续的设置width/height属性，相比分别读取设置单个属性可少触发一次layout。
从结论看似乎与执行队列有关，没错，这是浏览器的优化策略。所有可触发layout的操作都会被暂时放入 layout-queue 中，等到必须更新的时候，再计算整个队列中所有操作影响的结果，如此就可只进行一次的layout，从而提升性能。
关键一，可触发layout的操作，哪些操作下会layout的更新（也称为reflow或者relayout）？
我们从浏览器的源码实现入手，以开源Webkit/Blink为例，对layout的更新，Webkit 主要通过 Document::updateLayout 与Document::updateLayoutIgnorePendingStylesheets 两个方法：

代码如下:

void Document::updateLayout()
{
    ASSERT(is
Main
Thread());
    FrameView* frameView = view();
    
if
 (frameView &amp;&amp; frameView-&gt;isInLayout()) {
        ASSERT_NOT_R
EACH
ED();
        
return
;
    }
    if (Element* oe = ownerElement())
        oe-&gt;document()-&gt;updateLayout();
    updateStyleIfNeeded();
    StackStats::LayoutCheckPoint layoutCheckPoint;
    if (frameView &amp;&amp; renderer() &amp;&amp; (frameView-&gt;layoutPending() || renderer()-&gt;needsLayout()))
        frameView-&gt;layout();
    if (m_focusedNode &amp;&amp; !m_didPostCheckFocusedNodeTask) {
        postTask(CheckFocusedNodeTask::create());
        m_didPostCheckFocusedNodeTask = true;
    }
}
void Document::updateLayoutIgnorePendingStylesheets()
{
    bool oldIgnore = m_ignorePendingStylesheets;
    if (!haveStylesheetsLoaded()) {
        m_ignorePendingStylesheets = true;
        HTMLElement* bodyElement = body();
        if (bodyElement &amp;&amp; !bodyElement-&gt;renderer() &amp;&amp; m_pendingSheetLayout == NoLayoutWithPendingSheets) {
            m_pendingSheetLayout = Di
dL
ayoutWithPendingSheets;
            styleResolverChanged(RecalcStyleImmediately);
        } 
else
 if (m_hasNodesWithPlaceholderStyle)
            recalcStyle(Force);
    }
    updateLayout();
    m_ignorePendingStylesheets = oldIgnore;
}

从 updateLayoutIgnorePendingStylesheets 方法的内部实现可知，其也是对 updateLayout 方法的扩展，并且在现有的 layout 更新模式中，大部分场景都是调用 updateLayoutIgnorePendingStylesheets 来进行layout的更新。
搜索 Webkit 实现中调用 updateLayoutIgnorePendingStylesheets 方法的代码, 得到以下可导致触发 layout 的操作：

Element: clientHeight, clientLeft, clientTop, clientWidth, focus(), getBoundingClientRect(), getClientRects(), innerText, offsetHeight, offsetLeft, offsetParent, offsetTop, offsetWidth, outerText, scrollByLines(), scrollByPages(), scrollHeight, scrollIntoView(), scrollIntoViewIfNeeded(), scrollLeft, scrollTop, scrollWidth

Frame, HTMLImageElement: height, width

Range: getBoundingClientRect(), getClientRects()

SVGLocatable: computeCTM(), getBBox()

SVGTextContent: getCharNumAtPosition(), getComputedTextLength(), getEndPositionOfChar(), getExtentOfChar(), getNumberOfChars(), getRotationOfChar(), getStartPositionOfChar(), getSubStringLength(), selectSubString()

SVGUse: instanceRoot

window: getComputedStyle(), scrollBy(), scrollTo(), scrollX, scrollY, webkitConvertPointFromNodeToPage(), webkitConvertPointFromPageToNode()

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