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transform:translateZ(0),will-change GPU加速原理 动画实现_transform:translatez(0)的作用

transform:translatez(0)的作用

英文链接:https://www.smashingmagazine.com/2016/12/gpu-animation-doing-it-right/

中文链接:https://segmentfault.com/a/1190000008015671

will-change :http://www.zhangxinxu.com/wordpress/2015/11/css3-will-change-improve-paint/


浏览器渲染

提高动画的优化不得不提及浏览器是如何渲染一个页面。在从服务器中拿到数据后,浏览器会先做解析三类东西:

  • 解析html,xhtml,svg这三类文档,形成dom树。

  • 解析css,产生css rule tree。

  • 解析js,js会通过api来操作dom tree和css rule tree。

解析完成之后,浏览器引擎会通过dom tree和css rule tree来构建rendering tree:

  • rendering tree和dom tree并不完全相同,例如:<head></head>或display:none的东西就不会放在渲染树中。

  • css rule tree主要是完成匹配,并把css rule附加给rendering tree的每个element。

在渲染树构建完成后,

  • 浏览器会对这些元素进行定位和布局,这一步也叫做reflow或者layout。

  • 浏览器绘制这些元素的样式,颜色,背景,大小及边框等,这一步也叫做repaint。

  • 然后浏览器会将各层的信息发送给GPU,GPU会将各层合成;显示在屏幕上。

reflow => repaint => composite

reflow和repaint都是耗费浏览器性能的操作,为了仅发生composite,我们做动画的css property必须满足以下三个条件:

  • 不影响文档流。

  • 不依赖文档流。

  • 不会造成重绘。

满足以上以上条件的css property只有transform和opacity。

这样做有两个优势:

  • 动画将会非常流畅

  • 动画不在绑定到CPU,即使js执行大量的工作;动画依然流畅。

GPU有2个问题:

一个或多个没有自己复合层的元素要出现在有复合层元素的上方,它就会拥有自己的复合层;这种情况被称为隐式合成。

使用GPU动画需要发送多张渲染层的图像给GPU,GPU也需要缓存它们以便于后续动画的使用。

优化技巧

  • 保持动画的对象的z-index尽可能的高。理想的,这些元素应该是body元素的直接子元素。当然,这不是总可能的。所以你可以克隆一个元素,把它放在body元素下仅仅是为了做动画。

  • 将元素上设置will-change CSS属性,元素上有了这个属性,浏览器会提升这个元素成为一个复合层(不是总是)。这样动画就可以平滑的开始和结束。但是不要滥用这个属性,否则会大大增加内存消耗。

用css动画而不是js动画

css动画有一个重要的特性,它是完全工作在GPU上。因为你声明了一个动画如何开始和如何结束,浏览器会在动画开始前准备好所有需要的指令;并把它们发送给GPU。而如果使用js动画,浏览器必须计算每一帧的状态;为了保证平滑的动画,我们必须在浏览器主线程计算新状态;把它们发送给GPU至少60次每秒。除了计算和发送数据比css动画要慢,主线程的负载也会影响动画; 当主线程的计算任务过多时,会造成动画的延迟、卡顿。

所以尽可能地使用基于css的动画,不仅仅更快;也不会被大量的js计算所阻塞。


总结:使用transform 和 will-change能开启GPU。

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