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使用CSS3 will-change提高页面滚动、动画等渲染性能

一、先来看一个例子

下面这个例子来自某外文,我这里简单转述下。

视差滚动现在不是挺流行的嘛,然后 Chris Ruppel 当其使用 background-attachment: fixed 实现背景图片不随滚动条滚动而滚动效果的时候,发现,页面的绘制性能掉到了每秒30帧,这种帧频人眼已经可以感觉到一定的顿挫感了。

使用CSS3 will-change提高页面滚动、动画等渲染性能

后来,参考一些其他同事还是同行的建议,做了一番优化,然后,页面的渲染性能——

使用CSS3 will-change提高页面滚动、动画等渲染性能

这优化之前完全就是便秘,屎拉不出来的感觉;而优化之后,完全就是一泻千里,裤子都来不及脱的感觉。

一兄得便秘,在厕所里久久不能如便。

正在他极力努力的时候,看一哥们风一样的冲进厕所,进了他旁边的位置,刚进去就传来一真狂风暴雨,那兄羡慕的对那哥们说:哥们好羡慕你呀!

那哥们说:羡慕啥,裤子还没脱呢。。。

大家肯定会好奇,这到底施了什么魔法,可以让渲染提升如此之显著。3个小tips:

  1. background-attachment: fixed 改成了 position: fixed ,因为前面这玩意滚动实时计算重绘;
  2. 背景图片所在的元素替换为 ::before 伪元素;
  3. 使用了CSS3 will-change 加速;

相关代码如下(假设类名是 front ):

.front::before {   content: '';   position: fixed; // 代替background-attachment   width: 100%;   height: 100%;   top: 0;   left: 0;   background-color: white;   background: url(/img/front/mm.jpg) no-repeat center center;   background-size: cover;   will-change: transform; // 创建新的渲染层   z-index: -1; } 

OK, 主角粉墨登场了,就是 will-change , 这是什么鬼?

二、CSS3 will-change粉墨登场

CSS3 will-change 属于web标准属性,虽然目前还是草案阶段,但出现已经有些时日了,兼容性这块Chrome/FireFox/Opera都是支持的。

这个属性作用很单纯,就是“增强页面渲染性能”。那它是如何增强的呢?

我们可能听听说过,3D transform会启用GPU加速 ,例如 translate3D , scaleZ 之类,但是呢,这些属性业界往往称之为 hack 加速法。我们实际上不需要 z 轴的变化,但是还是假模假样地声明了,欺骗浏览器,这其实是一种不人道的做法。

⑤ GPU即图形处理器,是与处理和绘制图形相关的硬件。GPU是专为执行复杂的数学和几何计算而设计的,可以让CPU从图形处理的任务中解放出来,从而执行其他更多的系统任务,例如,页面的计算与重绘。

will-change 则天生为此设计,顾名思意“我要变形了”,礼貌而友好。

几何老师:“同学们注意,我要开始变形了。” 使用CSS3 will-change提高页面滚动、动画等渲染性能

哈哈,别笑。真是这样的。

当我们通过某些行为(点击、移动或滚动)触发页面进行大面积绘制的时候,浏览器往往是没有准备的,只能被动使用CPU去计算与重绘,由于没有事先准备,应付渲染够呛,于是掉帧,于是卡顿。而 will-change 则是真正的行为触发之前告诉浏览器:“浏览器同学,我待会儿就要变形了,你心理和生理上都准备准备”。于是乎,浏览器同学把GPU给拉上了,从容应对即将到来的变形。

这其实很好理解的,对吧,提前预约从容不迫;突然造访手忙脚乱。

MDN上显示该属性语法如下:

/* 关键字值 */ will-change: auto; will-change: scroll-position; will-change: contents; will-change: transform;        /* <custom-ident>示例 */ will-change: opacity;          /* <custom-ident>示例 */ will-change: left, top;        /* 两个<animateable-feature>示例 */  /* 全局值 */ will-change: inherit; will-change: initial; will-change: unset;

其中:

auto

就跟 width:auto 一样,实际上没什么卵用,昨天嘛,估计就是用来重置其他比较屌的值。

scroll-position

告诉浏览器,我要开始翻滚了。

contents

告诉浏览器,内容要动画或变化了。

<custom-ident>

顾名思意, 自定义的识别 。非规范称呼,应该是MDN自己的称呼,以后可能会明确写入规范。比方说 animation 的名称,计数器 counter-reset , counter-increment 定义的名称等等。

上面展示了2个例子,一个是 transform 一个是 opacity ,都是CSS3动画常用属性。如果给定的属性是缩写,则所有缩写相关属性变化都会触发。同时不能是以下这些关键字值: unset , initial , inherit , will-change , auto , scroll-position , 或 contents .

<animateable-feature>

可动画的一些特征值。比方说 left , top , margin 之类。移动端,非 transform , opacity 属性的动画性能都是低下的,所以都是建议避免使用 left / top / margin 之流进行唯一等。但是,如果你觉得自己是 margin 属性奶大的,非要使用之,试试加个 will-change:margin 说不定也会很流畅(移动端目前支持还不是很好)。

就目前而言,使用的基本上都是:

.example {   will-change: transform; }

三、CSS3 will-change使用注意事项

will-change 虽然可以加速,但是,一定一定要适度使用。那种全局都开启 will-change 等待模式的做法,无疑是死路一条。尼玛,用脚趾头想想也知道,你让浏览器各个元素都随时GPU渲染加速待命,还是妥妥搞死!

说到这里,想到了移动端的GPU加速。很多自以为然的同学写CSS3动画的时候,或者静态属性的时候,动不动就把 translateZ 之类GPU hack属性写上。同学们啊,GPU这玩意提高页面渲染性能它是有代价的呀,什么代价呢,就是手机的电量。你真以为有“既要马儿跑,又要马儿不吃草”的好事情啊!

平时,我们一般地CSS动画,平常的渲染处理,手机都是可以比较流畅的。完全没有必要以牺牲其他东西来实现。手机上的电量弥足珍贵。如果发现(尤其Android)机子h5页面不流畅,找找看是不是动画属性使用问题,或者非可视动画层没隐藏等等原因。

回到 will-change . 同样的, will-change 的使用也要谨慎,遵循最小化影响原则,所以,一开始的例子,才使用伪元素去搞,独立渲染(虽然我没看出来这个梗在什么地方)。

sitePoint网站上的这篇文章展示了几个处理例子:

不要这样直接写在默认状态中,因为 will-change 会一直挂着:

.will-change {   will-change: transform;   transition: transform 0.3s; } .will-change:hover {   transform: scale(1.5); }

可以让父元素hover的时候,声明 will-change ,这样,移出的时候就会自动 remove ,触发的范围基本上是有效元素范围。

.will-change-parent:hover .will-change {   will-change: transform; } .will-change {   transition: transform 0.3s; } .will-change:hover {   transform: scale(1.5); }

如果使用JS添加 will-change , 事件或动画完毕,一定要及时 remove . 比方说点击某个按钮,其他某个元素进行动画。点击按钮(click),要先按下(mousedown)再抬起才出发。因此,可以 mousedown 时候打声招呼, 动画结束自带回调,于是(示意,不要在意细节):

dom.onmousedown = function() {  target.style.willChange = 'transform'; }; dom.onclick = function() {  // target动画哔哩哔哩... }; target.onanimationend = function() {  // 动画结束回调,移除will-change  this.style.willChange = 'auto'; }; 

等。

四、参考文章

  • Fix scrolling performance with CSS will-change property
  • MDN:will-change
  • An Introduction to the CSS will-change Property

本文内容均属于外文整理收集,加上自己理解书写。内容并未亲自实践验证,因此,不能保证100%正确,仅供大家学习参考。

如果文中有什么表述不准确的地方,欢迎大力指正,感谢阅读,欢迎交流!

使用CSS3 will-change提高页面滚动、动画等渲染性能

本文为原创文章,包含脚本行为,会经常更新知识点以及修正一些错误,因此转载请保留原出处,方便溯源,避免陈旧错误知识的误导,同时有更好的阅读体验。

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(本篇完)

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