css transition 指南

css transition 指南

在本文中，我们将深入了解 CSS transition，以及如何使用它们来创建丰富、精美的动画。

基本原理

我们创建动画时通常需要一些动画相关的 CSS。

下面是一个按钮在悬停时移动但没有动画的示例：

<button class="btn">
  Hello World
button>

<style>
  .btn {
    width: 100px;
    height: 100px;
    border-radius: 50%;
    border: none;
    background: slateblue;
    color: white;
    font-size: 20px;
    font-weight: 500;
    line-height: 1;
  }
  
  .btn:hover {
    transform: translateY(-10px);
  }
style>

当用户的鼠标停留在我们的按钮上时，此代码片段使用:hover伪类指定附加的 CSS 声明，类似于js中的onMouseEnter中的事件。

为了向上移动元素，我们使用transform: translateY(-10px)。 虽然我们可以用margin-top来完成这项工作，但是transform: translate是一种更好的方式。我们在下面会解释原因。

默认情况下，CSS 的更改会立即发生。眨眼间，我们的按钮已经传送到了新的位置！这与事物逐渐发生的自然世界规则格格不入。

我们可以指示浏览器使用transition属性从一种状态值到另一种状态：

<button class="btn">
  Hello World
button>

<style>
  .btn {
    width: 100px;
    height: 100px;
    border-radius: 50%;
    border: none;
    background: slateblue;
    color: white;
    font-size: 20px;
    font-weight: 500;
    line-height: 1;
    /* 添加transition属性 */
    transition: transform 2500ms;
  }
  
  .btn:hover {
    transform: translateY(-10px);
  }
style>

transition可以接受多个值，但通常只需要两个：

• 我们希望设置动画的属性的名称
• 动画的持续时间

如果我们计划对多个属性进行动画处理，则可以向其传递一个以逗号分隔的列表：

.btn {
  /* 设置变换和不透明度 */
  transition: transform 250ms, opacity 400ms;
}
.btn:hover {
  transform: scale(1.2);
  opacity: 0;
}

定时功能

当我们告诉一个元素从一个位置转换到另一个位置时，浏览器需要计算出每个“中间”帧应该是什么样子。

例如：假设我们在 1 秒的时间内从左向右移动一个元素。流畅的动画应以 60 fps 运行，这意味着我们需要在开始和结束之间存在 60 个单独的位置。

首先让它们均匀分布：

每个褪色的圆圈代表一个时刻。当圆圈从左向右移动时，这些是向用户显示的帧。

在此动画中，我们使用线性计时函数。这意味着元素以恒定的速度移动；我们的圆圈每帧移动相同的量。

CSS 中有多种计时函数可供我们使用，通过修改transition-timing-function值就可以。

.btn {
  transition: transform 250ms;
  transition-timing-function: linear;
}

或者，我们可以将其直接传递给transition属性：

.btn {
  transition: transform 250ms linear;
}

linear

平缓过渡，但是linear并非是最好的选择——毕竟，现实世界中几乎没有什么东西是这样移动的。

ease-out

ease-out就像一头野牛一样冲了过来，但它耗尽了能量。到最后，它就像一只昏昏欲睡的乌龟一样咕咕叫着。

如果我们要绘制元素随时间的位移图表，它看起来像这样：

这种方式最常用于当某些内容从屏幕外进入时的需求中。

ease-in

与ease-out相反。它开始缓慢并加速。

正如我们所看到的，ease-out对于从屏幕外进入视图的事物很有用。ease-in自然对于相反的情况很有用：将某些内容移出视口的边界。

ease-in-out

它是前两个计时函数的组合。

这个定时函数是对称的。它具有相等的加速度和减速度。

ease

与 ease-in-out 不同的是，它不是对称的；它的特点是短暂的加速和大量的减速。

ease是默认值。

自定义曲线

如果提供的内置选项不能满足我们的需求，还可以使用三次贝塞尔计时函数实现自定义缓动曲线。

.btn {
  transition:
    transform 250ms cubic-bezier(0.1, 0.2, 0.3, 0.4);
}

cubic-bezier函数需要 4 个数字，代表 2 个控制点。

本文暂时不讨论如何实现贝塞尔曲线，如果大家感兴趣可以自行查阅相关文档。

动画

之前，我们提到动画应该以 60 fps 运行。然而，当我们进行数学计算时，我们意识到这意味着浏览器只有 16.6 毫秒来绘制每一帧。时间真的不多（毕竟我们眨眼大约需要 100ms-300ms）。

如果我们的动画计算量太大，它就会显得卡顿和卡顿。由于设备无法跟上，帧将会丢失。

动画包含了非常多的知识，远远超出了本文介绍性教程的范围。但让我们可以来了解一些关键部分：

• 某些 CSS 属性的动画制作成本比其他属性高得多。例如，height是一个非常昂贵的属性，因为它会影响布局。当一个元素的高度缩小时，会引起连锁反应；它的所有兄弟节点也需要向上移动，以填补空间！
• 其他属性（例如 background-color）动画制作成本较高。它们不会影响布局，但确实需要在每个帧上都重新涂上一层，这并不便宜。
• transform和opacity这两个属性制作动画的成本非常低。如果动画当前调整诸如width或left之类的属性，则可以通过将其通过transform来移动到极大地改进动画效果（尽管并不总是能够实现完全相同的效果）。
• 需要针对低端设备进行动画测试。我们的开发环境可能比它快很多倍。

硬件加速

由于浏览器和操作系统的原因，可能会导致动画出现一些异常。
比如说下面的动图，在transition开始和结束时文字似乎会出现轻微抖动。

发生这种情况是由于计算机的 CPU 和 GPU 之间的切换所致。

当我们使用transform和opacity为元素设置动画时，浏览器有时会尝试优化此动画。它将所有内容作为纹理传输到 GPU，而不是对每一帧上的像素进行光栅化。GPU 非常擅长执行此类基于纹理的转换，因此，我们得到了非常流畅、高性能的动画。这称为“硬件加速”。

问题是：GPU 和 CPU 的渲染效果略有不同。当 CPU 将其交给 GPU 时，就会看到事情发生了轻微的变化。

不过我们可以通过添加以下 CSS 属性来解决这个问题

.btn {
  will-change: transform;
}

will-change是一个属性，它允许我们向浏览器提示我们将为所选元素设置动画，并且它应该针对这种情况进行优化。

实际上，这意味着浏览器将始终让 GPU 处理该元素。CPU 和 GPU 之间不再需要切换，也不再需要“卡入到位”。

will-change让我们有意识地了解哪些元素应该由硬件加速。浏览器对这些东西有自己的难以理解的逻辑，我们并不想让浏览器去
处理。

硬件加速其实也存在一定问题。
通过将元素的渲染委托给 GPU，它将消耗更多的视频内存，而这种资源是有限的，尤其是在低端移动设备上。