关于CSS Transition，你需要知道的事

CSS3的过渡属性，给web应用带来了简单优雅的动画，但是比起初次相见，他（transition）有许多细则。

在这片文章中，我将会专研CSS3的过渡（transition）中更加复杂的部分，从链式和事件到硬件加速和动画函数。

让浏览器控制动画序列，通过改变帧率，减少绘画和减少GPU的工作，能够优化性能和效率。

应用 transition

一个最简单使用transition的方法就是和CSS伪元素一起用，比如:hover。注意我们在指定属性名字，transition的时长，以及默计时函数，linear。

.element {
  height: 100px;
  transition: height 2s linear;
}

.element:hover {
  height: 200px;
} 

当:hover伪元素被激活的时候，这高度会动态地在两秒内从100px过度到200px。

duration是唯一在transition缩写中需要的项目。浏览器默认的定时方法是ease，以及一个all的属性，除非他们已经提供了。

当谈论到激活transition，我们不希望被限制于使用伪元素 —— 很显然这不灵活。解决这个的方法就是用程序添加和删除class

/* CSS */
.element {
  opacity: 0.0;
  transform: scale(0.95) translate3d(0,100%,0);
  transition: transform 400ms ease, opacity 400ms ease;
}

.element.active {
  opacity: 1.0;
  transform: scale(1.0) translate3d(0,0,0);
}

.element.inactive {
  opacity: 0.0;
  transform: scale(1) translate3d(0,0,0);
}

// JS with jQuery
var active = function(){
  $('.element').removeClass('inactive').addClass('active');
};

var inactive = function(){
  $('.element').removeClass('active').addClass('inactive');
}; 

以上的列子，我们用了2个不同的过渡（transition），当激活的时候，元素向上滑动，当无效化之后，淡出。所有的javascript所做的事就是切换active 和 inactive这两个class。

过渡渐变

不是所有的CSS属性都能过渡，最基本的规则是你只能过渡绝对值。比如，你不能让height从 0px过渡到auto，浏览器不能计算中间过度值，因此属性变化是瞬间的。Oli Studholme提供了便利的 一份完全过度属性的列表。

同时，有一些很好的解决方法。第一个方法包括添加透明度到渐变，然后过渡到背景色。比如：

.panel {
  background-color: #000;
  background-image: linear-gradient(rgba(255, 255, 0, 0.4), #FAFAFA);
  transition: background-color 400ms ease;
}

.panel:hover {
  background-color: #DDD;
} 

如果渐变是持续的，你可以过渡background-position，就像这里写的，否则，你的最后手段是创建两个元素，一个放在另一个之上，然后过渡你的透明度。

.element {  
  width: 100px;  
  height: 100px;  
  position: relative;
  background: linear-gradient(#C7D3DC,#5B798E);    
}  

.element .inner { 
  content: '';
  position: absolute;
  left: 0; top: 0; right: 0; bottom: 0;
  background: linear-gradient(#DDD, #FAFAFA);          
  opacity: 0;
  transition: opacity 1s linear;
}

.element:hover .inner {
  opacity: 1;
} 

后者方法的需要注意的是，这需要额外的标记，并且在内部的div能够捕捉到指针事件。伪元素，类似:before和:after可以是过度理想的使用案例。

硬件加速

过渡某个属性，比如left和margin会导致浏览器每帧都会重新计算样式。这消耗相当昂贵，并且可能会导致不必要的重绘，特别是如果你在屏幕上有很多元素。这在低性能设备上显得特别明显，比如手机。

这个解决方案是使用CSS过渡来减少渲染给GPU带来的压力。简单来说，这在过渡的时候，将元素变成了一张图片，避免任何样式重新计算，这极大程度上增加了性能。一个简单强迫浏览器用硬件渲染一个元素的方法是，设置转型的Z轴，这个你可以用translate3d:

transform: translate3d(0,0,0);

不过这不是根治性能的方法，并且会带来许多本身的问题。只有当需要的时候，你才应该用硬件加速，并且完全不需要在每个元素上都使用它。

比如，硬件加速会导致微妙的字体问题，比如一个字体出现的时候失去了加粗效果。这是因为一个bug，当元素开启硬件加速的时候，不支持子像素抗锯齿。你可以看到在两个渲染模式下的一个清晰的差别。

此外，不同的浏览器用不同的硬件加速的库，这可能会造成跨浏览器问题。比如，当Chrome和Safari都是WebKit内核的，Chrome使用Skia来做图形渲染，然而同时Safari用的CoreGraphics。这两个库之间的差别是细微的，但是确是存在。

你可以用Chrome的开发者工具概览页面，显示所有的重绘。外加你可以在开发者工具选项中选择显示三角形，甚至可以通过 about:flags 打开复合渲染层边界，来看哪个层是作用在GPU上的。关键是批量在DOM刷新下，减少绘画，并且从GPU上减少最多的的压力。

如果你在浏览器之间因为硬件加速而有了显示问题，比如闪烁或者颤动，确保你没有用transform3d()的CSS属性在元素上。

剪裁

为了充分利用GPU渲染，你需要避免使用CSS样式变换而不是像width这种重新计算样式的属性。若果你确实需要给元素的宽度做动画？解决方案就是剪裁。

在以下的例子中个，你可以看到一个搜索框和2个过度状态。第二个扩展状态被一个剪裁的元素给隐藏了。

过渡这个扩展的宽度，我们所需要做的就是转变X轴到左边。这边的关键是我们用translate3d而不是改变元素的宽度。

.clipped {
  overflow: hidden;
  position: relative;
}

.clipped .clip {
  right: 0px;
  width: 45px;
  height: 45px;
  background: url(/images/clip.png) no-repeat
}

input:focus {
  -webkit-transform: translate3d(-50px, 0, 0);
} 

确保我们不会在每一帧重新计算元素的宽度，过渡会变得顺滑和高性能。

时间函数

到目前为止，我们用了一些浏览器预定义时间函数linear, ease, ease-in, ease-out和ease-in-out。对于更多复杂的时间函数来说，我们要写我们自己的时间函数，通过定义贝塞尔曲线的4个关键点。

transition: -webkit-transform 1s cubic-bezier(.17,.67,.69,1.33);

规划过渡

在CSS中写过渡非常好，但是有时候你需要更多控制，特别是谈到链式过渡的时候。幸运的是我们不仅能从javascript中调用过渡，也能定义他们。

CSS过渡有一个魔法般的all属性，这确保了任何属性改变都是过渡的。让我们看看如何实践他们

var defaults = {
  duration: 400,
  easing: ''
};

$.fn.transition = function (properties, options) {
  options = $.extend({}, defaults, options);
  properties['webkitTransition'] = 'all ' + options.duration + 'ms ' + options.easing;
  $(this).css(properties);
}; 

现在我们有个jQuery函数$.fn.transition,我们可以用它来编程调用过渡。

$('.element').transition({background: 'red'});

过渡回调

接下来的步奏是链式过渡，是过渡结束后回调。你可以在Webkit中获得这个状态，通过监听webkitTransitionEnd这个事件。

var callback = function () {
    // ...
  }

  $(this).one('webkitTransitionEnd', callback)
  $(this).css(properties); 

记住有时候事件没有绑定，经常是在那些属性不改变或者一个绘画没有被触发的情况下。为了确保我们一直有一个回调，让我们设置一个超时，这会手动帮我们触发时间。

$.fn.emulateTransitionEnd = function(duration) {
  var called = false, $el = this;
  $(this).one('webkitTransitionEnd', function() { called = true; });
  var callback = function() { if (!called) $($el).trigger('webkitTransitionEnd'); };
  setTimeout(callback, duration);
}; 

我们在设置元素css之前，请求 $.fn.emulateTransitionEnd()，以确保我们过渡之后会有CSS回调。

$(this).one('webkitTransitionEnd', callback);
$(this).emulateTransitionEnd(options.duration + 50);
$(this).css(properties); 

链式过渡

因此，现在我们能够通过写程引用过渡，当他们结束之后获得回调，我们能够开始排序过渡。我们能够写自己的序列来做这件事，但是我们用了jQuery，我们最好渗透库的现存方法。

jQuery提供了2个关键函数和他的队列和API联系，$.fn.queue(callback)和 $.fn.dequeue()。前者加了一个回调到队列中，然后后者执行下一个队列中的项目。

换句话说，我们需要设置我们的CSS过渡在$.fn.queue回调之中，然后确保当过渡完成的时候，我们调用了$.fn.dequeue

var $el = $(this);
$el.queue(function(){
  $el.one('webkitTransitionEnd', function(){
    $el.dequeue();
  });
  $el.css(properties);
}); 

这个例子相对简单，但是他让我们创建了复杂的链式动画，并且甚至使用jQuery的delay()函数：比如：

$('.element').transition({left: '20px'})
             .delay(200)
             .transition({background: 'red'}); 

重新绘制

在过渡的时候，你会需要两组CSS属性。最初的属性是动画应该从哪里开始，和最后的属性，过渡应该在哪里结束。

$('.element').css({left: '10px'})
             .transition({left: '20px'}); 

然而，你会发现如果你应用了两组属性，一个立马在另一个之后运行了，然后浏览器尝试优化属性改变，无视你的初始属性和阻止过渡。在场景之后，浏览器绘制之前，批处理属性变动，经常会加速渲染，经常会有不良反应。

解决方法是在两组属性之间强迫重绘。一个简单的方法是获取Dom元素的offsetHeight属性，就像这样

$.fn.redraw = function(){
  $(this).each(function(){
    var redraw = this.offsetHeight;
  });
}; 

这在素有的浏览器中有有效，但是我有次很巧合地在Android中，这依然不行。可供替代的方法有timeout或者切换class名。

$('.element').css({left: '10px'})
             .redraw()
             .transition({left: '20px'}); 

未来

过渡（Transition）正在活跃地应用，以及下一个标准看上去很有前景。这个建议包括了一个新的javascript的API,这个api专注于过渡现存的限制，并给与开发者更多的灵活性。

实际上，你可以在github上找到新API的铺垫。这包括了举例一个Animation构造函数，传递到一个元素，让它做动画，做动画的属性，还有其他的属性，诸如延迟。

var anim = new Animation(elem, { left: '100px' }, 3);
anim.play(); 

有了这个新的API，你可以同步动画，提供私人定制的时间函数，并且或者完整的回调。这真是一件激动人心的事啊！