CSS3动画卡顿性能优化的完美解决⽅案
为什么会卡顿？
有⼀个前提必须要提，前端开发者们都知道，浏览器是单线程运⾏的。但是我们要明确以下⼏个概念：单线程，主线程和合成线程。
虽然说浏览器执⾏js是单线程执⾏（注意，是执⾏，并不是说浏览器只有1个线程，⽽是运⾏时，runing），但实际上浏览器的2个重要的执⾏线程，这 2 个线程协同⼯作来渲染⼀个⽹页：主线程和合成线程。
⼀般情况下，主线程负责：运⾏ JavaScript；计算 HTML 元素的 CSS 样式；页⾯的布局；将元素绘制到⼀个或多个位图中；将这些位图交给合成线程。
相应地，合成线程负责：通过 GPU 将位图绘制到屏幕上；通知主线程更新页⾯中可见或即将变成可见的部分的位图；计算出页⾯中哪部分是可见的；计算出当你在滚动页⾯时哪部分是即将变成可见的；当你滚动页⾯时将相应位置的元素移动到可视区域。
那么为什么会造成动画卡顿呢？
原因就是主线程和合成线程的调度不合理。
下⾯来详细说⼀下调度不合理的原因：
在使⽤height，width，margin，padding作为transition的值时，会造成浏览器主线程的⼯作量较重，例如从margin-left：-
20px渲染到margin-left:0，主线程需要计算样式margin-left:-19px,margin-left:-18px，⼀直到margin-left:0，⽽且每⼀次主线程计算样式后，合成进程都需要绘制到GPU然后再渲染到屏幕上，前后总共进⾏20次主线程渲染，20次合成线程渲染，20+20次，总计40次计算。
主线程的渲染流程，可以参考浏览器渲染⽹页的流程：
使⽤ HTML 创建⽂档对象模型（DOM）
使⽤ CSS 创建 CSS 对象模型（CSSOM）
基于 DOM 和 CSSOM 执⾏脚本（Scripts）
合并 DOM 和 CSSOM 形成渲染树（Render Tree）
使⽤渲染树布局（Layout）所有元素
渲染（Paint）所有元素
也就是说，主线程每次都需要执⾏Scripts，Render Tree ,Layout和Paint这四个阶段的计算。
⽽如果使⽤transform的话，例如tranform:translate(-20px,0)到transform:translate(0,0)，主线程只需要进⾏⼀次
tranform:translate(-20px,0)到transform:translate(0,0)，然后合成线程去⼀次将-20px转换到0px，这样的话，总计1+20计算。
可能会有⼈说，这才提升了19次，有什么好性能提升的？
假设⼀次10ms。
那么就减少了约190ms的耗时。
会有⼈说，辣鸡，才190ms，⽆所谓。
那么如果margin-left是从-200px到0呢，⼀次10ms，10ms*199≈2s。
还会有⼈说，辣鸡，也就2s，⽆所谓。
你忘了单线程这回事了吗？
如果⽹页有3个动画，3*2s=6s，就是6s的性能提升。
由于数据是猜测的，所以暂时不考虑其真实性
为了增强本⽂的说服⼒，下⾯我就⽤⼀个实例来证实下我的观点，⼤家⼀起看⼀下
前端时间⽤ animation 实现 H5 页⾯中⾸页动画过渡，很简单的⼀个效果，⾸页加载⼀个客服头像，先放⼤，停留 700ms 后再缩⼩⾄顶部。代码如下：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="zh-cn">
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0,maximum-scale=1.0,user-scalable=1" >
<script type="text/javascript" src="apps.bdimg/libs/jquery/2.1.1/jquery.min.js"></script>
<title>⾸页加载动画</title>
<head>
<style>
.welcome-main{
display: none;
padding-bottom: 40px;
}
.top-info{
width: 100%;
position: absolute;
left: 0;
top: 93px;
}
.wec-img{
width: 175px;
height: 175px;
position: relative;
padding: 23px;
box-sizing: border-box;
margin: 0 auto;
}
.
wec-img:before{
content: '';
position: absolute;
left: 0;
top: 0;
width: 100%;
height: 100%;
background: url("./images/kf-welcome-loading.png"); background-size: 100%;
}
.wec-img .img-con{
width: 100%;
height: 100%;
border-radius: 50%;
/*box-sizing: border-box;*/
background: url("./images/kf_1.jpg");
background-size: 100%;
padding: 1px;
}
.wec-img .img-con img{
width: 100%;
height: 100%;
border-radius: 50%;
}
.loaded .wec-img{
-webkit-transform-origin: center top;
}
.loading.welcome-main{
display: block;
}
.loading .wec-img{
-webkit-animation:fadeIn .3s ease both;
}
.loading .wec-img:before{
-
webkit-animation:rotate .6s .2s linear both;
}
.loaded .top-info{
-webkit-animation:mainpadding 1s 0s ease both;
}
.loaded .wec-img{
-webkit-animation:imgSmall 1s 0s ease both; }
@-webkit-keyframes mainpadding{
0%{-webkit-transform:translateY(0)
}
100%{-webkit-transform:translateY(-87px)
}
}
@-webkit-keyframes imgSmall{
0%{
width: 175px;
height: 175px;
padding: 23px;
}
100%{
width: 60px;
height: 60px;
padding: 0;
}
}
@-webkit-keyframes fadeIn{
0%{opacity:0;-webkit-transform:scale(.3)}
100%{opacity:1;-webkit-transform:scale(1)}
@-webkit-keyframes rotate{
0%{opacity:0;-webkit-transform:rotate(0deg);}
50%{opacity:1;-webkit-transform:rotate(180deg);}
100%{opacity:0;-webkit-transform:rotate(360deg);}
}
</style>
<body>
<div class="welcome-main">
<div class="top-info">
<div class="wec-img"><p class="img-con"><img src="" alt=""></p></div>js控制css3动画触发
</div>
</div>
<script>
$('.welcome-main').addClass('loading');
setTimeout(function(){
$('.hi.fst').removeClass('loading');
$('.welcome-main').addClass('loaded');
},700);
</script>
</body>
</html>
在 chrome 上测试 ok，但在提测给 QA 的时候发现部分机型，如华为(系统4.2)，oppo(系统5.1)的出现卡顿情况。
百思不得其解，后来参考⽂章深⼊浏览器理解 CSS animations 和 transitions 的性能问题⼀⽂，将图⽚缩放中动画元素改成transform，如下
@-webkit-keyframes imgSmall{
0%{
-webkit-transform:scale(1);
}
100%{
-webkit-transform:scale(.465);
}
}
果然啊，卡顿问题解决了。
⽂章深⼊浏览器理解 CSS animations 和 transitions 的性能问题是这么解释的，现代的浏览器通常会有两个重要的执⾏线程，这 2 个线程协同⼯作来渲染⼀个⽹页：主线程和合成线程。
⼀般情况下，主线程负责：运⾏ JavaScript；计算 HTML 元素的 CSS 样式；页⾯的布局；将元素绘制到⼀个或多个位图中；将这些位图交给合成线程。
相应地，合成线程负责：通过 GPU 将位图绘制到屏幕上；通知主线程更新页⾯中可见或即将变成可见的部分的位图；计算出页⾯中哪部分是可见的；计算出当你在滚动页⾯时哪部分是即将变成可见的；当你滚动页⾯时将相应位置的元素移动到可视区域。
假设我们要⼀个元素的 height 从 100 px 变成 200 px，就像这样：
div {
height: 100px;
transition: height 1s linear;
}
div:hover {
height: 200px;
}
主线程和合成线程将按照下⾯的流程图执⾏相应的操作。注意在橘黄⾊⽅框的操作可能会⽐较耗时，在蓝⾊框中的操作是⽐较快速的。
⽽使⽤ transform:scale 实现
div {
transform: scale(0.5);
transition: transform 1s linear;
}
transform: scale(1.0);
}
此时流程如下：
也就是说，使⽤ transform，浏览器只需要⼀次⽣成这个元素的位图，并在动画开始的时候将它提交给 GPU 去处理。之后，浏览器不需要再做任何布局、绘制以及提交位图的操作。从⽽，浏览器可以充分利⽤ GPU 的特长去快速地将位图绘制在不同的位置、执⾏旋转或缩放处理。
为了从数量级上去证实这个理论，我打开 chrome 的 Timeline 查看页⾯ FPS
其中，当⽤ height 做动画元素时，在切换过程的 FPS 只有 44，我们知道每秒 60 帧是最适合⼈眼的交互，⼩于 60，⼈眼能明显感觉到，这就是为什么卡顿的原因。
rendering 和 painting 所花的时间如下：
再来看看⽤ transform:scale
FPS 达到 66，且 rendering 和 painting 时间减少了 3 倍。
到此为⽌问题是解决了，隔了⼏天，看到⼀篇解决 Chrome 动画”卡顿”的办法，发现还能通过开启硬件加速的⽅式优化动画，于是⼜试了⼀遍。
webkit-transform: translate3d(0,0,0);
-moz-transform: translate3d(0,0,0);
-ms-transform: translate3d(0,0,0);
-o-transform: translate3d(0,0,0);
transform: translate3d(0,0,0);
惊⼈的事情发⽣了，FPS 达到 72：
总结解决 CSS3 动画卡顿⽅案
1.尽量使⽤ transform 当成动画熟悉，避免使⽤ height,width,margin,padding 等；
2.要求较⾼时，可以开启浏览器开启 GPU 硬件加速。
总结
以上就是这篇⽂章的全部内容了，希望本⽂的内容对⼤家的学习或者⼯作具有⼀定的参考学习价值，谢谢⼤家对的⽀持。如果你想了解更多相关内容请查看下⾯相关链接
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