關於CSS Transition，你需要知道的事

果凍tfzwgd發表於2019-05-05
CSS

CSS3的過渡屬性，給web應用帶來了簡單優雅的動畫，但是比起初次相見，他（transition）有許多細則。

在這片文章中，我將會專研CSS3的過渡（transition）中更加複雜的部分，從鏈式和事件到硬體加速和動畫函式。

讓瀏覽器控制動畫序列，通過改變幀率，減少繪畫和減少GPU的工作，能夠優化效能和效率。

應用 transition

一個最簡單使用transition的方法就是和CSS偽元素一起用，比如:hover。注意我們在指定屬性名字，transition的時長，以及默計時函式，linear。

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

.element:hover {
  height: 200px;
} 複製程式碼

當:hover偽元素被啟用的時候，這高度會動態地在兩秒內從100px過度到200px。

duration是唯一在transition縮寫中需要的專案。瀏覽器預設的定時方法是ease，以及一個all的屬性，除非他們已經提供了。

當談論到啟用transition，我們不希望被限制於使用偽元素 —— 很顯然這不靈活。解決這個的方法就是用程式新增和刪除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');
}; 複製程式碼

以上的列子，我們用了2個不同的過渡（transition），當啟用的時候，元素向上滑動，當無效化之後，淡出。所有的javascript所做的事就是切換active 和 inactive這兩個class。

過渡漸變

不是所有的CSS屬性都能過渡，最基本的規則是你只能過渡絕對值。比如，你不能讓height從 0px過渡到auto，瀏覽器不能計算中間過度值，因此屬性變化是瞬間的。Oli Studholme提供了便利的 一份完全過度屬性的列表。

同時，有一些很好的解決方法。第一個方法包括新增透明度到漸變，然後過渡到背景色。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;
} 複製程式碼

如果漸變是持續的，你可以過渡background-position，就像這裡寫的，否則，你的最後手段是建立兩個元素，一個放在另一個之上，然後過渡你的透明度。

.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;
} 複製程式碼

後者方法的需要注意的是，這需要額外的標記，並且在內部的div能夠捕捉到指標事件。偽元素，類似:before和:after可以是過度理想的使用案例。

硬體加速

過渡某個屬性，比如left和margin會導致瀏覽器每幀都會重新計算樣式。這消耗相當昂貴，並且可能會導致不必要的重繪，特別是如果你在螢幕上有很多元素。這在低效能裝置上顯得特別明顯，比如手機。

這個解決方案是使用CSS過渡來減少渲染給GPU帶來的壓力。簡單來說，這在過渡的時候，將元素變成了一張圖片，避免任何樣式重新計算，這極大程度上增加了效能。一個簡單強迫瀏覽器用硬體渲染一個元素的方法是，設定轉型的Z軸，這個你可以用translate3d:

transform: translate3d(0,0,0);複製程式碼

不過這不是根治效能的方法，並且會帶來許多本身的問題。只有當需要的時候，你才應該用硬體加速，並且完全不需要在每個元素上都使用它。

比如，硬體加速會導致微妙的字型問題，比如一個字型出現的時候失去了加粗效果。這是因為一個bug，當元素開啟硬體加速的時候，不支援子畫素抗鋸齒。你可以看到在兩個渲染模式下的一個清晰的差別。

關於CSS Transition，你需要知道的事

此外，不同的瀏覽器用不同的硬體加速的庫，這可能會造成跨瀏覽器問題。比如，當Chrome和Safari都是WebKit核心的，Chrome使用Skia來做圖形渲染，然而同時Safari用的CoreGraphics。這兩個庫之間的差別是細微的，但是確是存在。

你可以用Chrome的開發者工具概覽頁面，顯示所有的重繪。外加你可以在開發者工具選項中選擇顯示三角形，甚至可以通過 about:flags 開啟復合渲染層邊界，來看哪個層是作用在GPU上的。關鍵是批量在DOM重新整理下，減少繪畫，並且從GPU上減少最多的的壓力。

關於CSS Transition，你需要知道的事

如果你在瀏覽器之間因為硬體加速而有了顯示問題，比如閃爍或者顫動，確保你沒有用transform3d()的CSS屬性在元素上。

剪裁

為了充分利用GPU渲染，你需要避免使用CSS樣式變換而不是像width這種重新計算樣式的屬性。若果你確實需要給元素的寬度做動畫？解決方案就是剪裁。

在以下的例子中個，你可以看到一個搜尋框和2個過度狀態。第二個擴充套件狀態被一個剪裁的元素給隱藏了。

關於CSS Transition，你需要知道的事

過渡這個擴充套件的寬度，我們所需要做的就是轉變X軸到左邊。這邊的關鍵是我們用translate3d而不是改變元素的寬度。

.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);
} 複製程式碼

確保我們不會在每一幀重新計算元素的寬度，過渡會變得順滑和高效能。

時間函式

到目前為止，我們用了一些瀏覽器預定義時間函式linear, ease, ease-in, ease-out和ease-in-out。對於更多複雜的時間函式來說，我們要寫我們自己的時間函式，通過定義貝塞爾曲線的4個關鍵點。

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

複製程式碼

關於CSS Transition，你需要知道的事

規劃過渡

在CSS中寫過渡非常好，但是有時候你需要更多控制，特別是談到鏈式過渡的時候。幸運的是我們不僅能從javascript中呼叫過渡，也能定義他們。

CSS過渡有一個魔法般的all屬性，這確保了任何屬性改變都是過渡的。讓我們看看如何實踐他們

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);
}; 複製程式碼

現在我們有個jQuery函式$.fn.transition,我們可以用它來程式設計呼叫過渡。

$('.element').transition({background: 'red'});複製程式碼

過渡回撥

接下來的步奏是鏈式過渡，是過渡結束後回撥。你可以在Webkit中獲得這個狀態，通過監聽webkitTransitionEnd這個事件。

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

  $(this).one('webkitTransitionEnd', callback)
  $(this).css(properties); 複製程式碼

記住有時候事件沒有繫結，經常是在那些屬性不改變或者一個繪畫沒有被觸發的情況下。為了確保我們一直有一個回撥，讓我們設定一個超時，這會手動幫我們觸發時間。

$.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);
}; 複製程式碼

我們在設定元素css之前，請求 $.fn.emulateTransitionEnd()，以確保我們過渡之後會有CSS回撥。

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

鏈式過渡

因此，現在我們能夠通過寫程引用過渡，當他們結束之後獲得回撥，我們能夠開始排序過渡。我們能夠寫自己的序列來做這件事，但是我們用了jQuery，我們最好滲透庫的現存方法。

jQuery提供了2個關鍵函式和他的佇列和API聯絡，$.fn.queue(callback)和 $.fn.dequeue()。前者加了一個回撥到佇列中，然後後者執行下一個佇列中的專案。

換句話說，我們需要設定我們的CSS過渡在$.fn.queue回撥之中，然後確保當過渡完成的時候，我們呼叫了$.fn.dequeue

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

這個例子相對簡單，但是他讓我們建立了複雜的鏈式動畫，並且甚至使用jQuery的delay()函式：比如：

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

重新繪製

在過渡的時候，你會需要兩組CSS屬性。最初的屬性是動畫應該從哪裡開始，和最後的屬性，過渡應該在哪裡結束。

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

然而，你會發現如果你應用了兩組屬性，一個立馬在另一個之後執行了，然後瀏覽器嘗試優化屬性改變，無視你的初始屬性和阻止過渡。在場景之後，瀏覽器繪製之前，批處理屬性變動，經常會加速渲染，經常會有不良反應。

解決方法是在兩組屬性之間強迫重繪。一個簡單的方法是獲取Dom元素的offsetHeight屬性，就像這樣

$.fn.redraw = function(){
  $(this).each(function(){
    var redraw = this.offsetHeight;
  });
}; 複製程式碼

這在素有的瀏覽器中有有效，但是我有次很巧合地在Android中，這依然不行。可供替代的方法有timeout或者切換class名。

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

未來

過渡（Transition）正在活躍地應用，以及下一個標準看上去很有前景。這個建議包括了一個新的javascript的API,這個api專注於過渡現存的限制，並給與開發者更多的靈活性。

實際上，你可以在github上找到新API的鋪墊。這包括了舉例一個Animation建構函式，傳遞到一個元素，讓它做動畫，做動畫的屬性，還有其他的屬性，諸如延遲。

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

有了這個新的API，你可以同步動畫，提供私人定製的時間函式，並且或者完整的回撥。這真是一件激動人心的事啊！


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