CSS3 动画卡顿解决方案

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="http://apps.bdimg.com/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>
                </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。

Alt text

而使用transform:scale实现

div {
    transform: scale(0.5);
    transition: transform 1s linear;
}

div:hover {
    transform: scale(1.0);
}

此时流程如下:

Alt text

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

图片描述

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。

图片描述

rendering和painting所花的时间如下:

图片描述

再来看看用transform:scale

图片描述

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:

图片描述

图片描述

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。

参考文章

  1. 深入浏览器理解CSS animations 和 transitions的性能问题

  2. 解决Chrome动画”卡顿”的办法

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luckyyulin · 2016年08月26日

受教了

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西尔基布兰 · 2017年02月10日

正好遇到类似问题,可以学习一下。

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rihanna · 2017年07月21日

有启发,谢谢

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jweboy · 2017年08月08日

难怪我用transition改变height会有所卡顿

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