高性能CSS3动画

注：本文出自淘宝的元彦，见文前端观察。

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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

-webkit-transform: 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：

-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：

#ball-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

position: fixed;  
position: absolute; 

优化 DOM layout 性能

我们从实例开始描述这个主题：

var newWidth = aDiv.offsetWidth + 10;  
aDiv.style.width = newWidth + 'px';  
var newHeight = aDiv.offsetHeight + 10;  
aDiv.style.height = newHeight + 'px';

var newWidth = aDiv.offsetWidth + 10;  
var newHeight = aDiv.offsetHeight + 10;  
aDiv.style.width = newWidth + 'px';  
aDiv.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：

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

// 只触发一次 layout
var newWidth = aDiv.offsetWidth + 10;   // Read  
var newHeight = aDiv.offsetHeight + 10; // Read  
aDiv.style.width = newWidth + 'px';     // Write  
aDiv.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。

可触发layout的操作，哪些操作下会layout的更新（也称为reflow或者relayout）？

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()

进一步深入Layout，那上文中必须更新的必要条件是什么？ 在 Stoyan Stefanov 的 Rendering: repaint, reflow/relayout, restyle一文中已做比较详细的解答，可移步了解~

相关阅读

• Rendering: repaint, reflow/relayout, restyle
• How (not) to trigger a layout in WebKit