前端必学的动画实现思路！

,一个合理的动画是良好用户体验中必不可少的一部分。我们平常是怎样写动画的？CSS 中的 animation 和 transition，还有 requestAnimationFrame？,请看下面的示例：,,这是一个可添加的数字的随机乱序列表。首先想一想，我们第一直觉可能会这样做：将这些数字的 DOM 节点用绝对定位来布局，数字变化后计算 top、left 的值，再配合 transition 实现该动画。这种方式看似简单，其实内部要维护各种位置信息，所有坐标都需要手动管理，相当繁杂，非常不利于后期扩展。如果这些节点换成高度不固定的图片，那计算量可想而知。,那有没有一种更好的方式实现呢？肯定的，接下来介绍一个金光闪闪的概念：FLIP。,提前预览：,​​https://minjieliu.github.io/react-flip-demo​​​,FLIP 其实是几个单词的缩写：即 First、Last 、Invert 、Play。,让我们分解一下：,涉及动画的元素的初始状态（比如位置、缩放、透明等）。,涉及动画的元素的最终状态。,这一步为核心，即找出这个元素是如何变化的。例如该元素在 First 和 Last 之间向右移动了 50px，你就需要在 X 方向 translateX(-50px)，使元素看起来在 First 位置。,这里有一个知识点值得注意，DOM 元素属性的改变（比如 left、right、transform 等），会被集中起来延迟到浏览器下一帧统一渲染，所以我们可以得到一个这样的中间时间点：DOM 位置信息改变了，而浏览器还没渲染[1]。也就意味着在一定的时间内，我们能获取 DOM 改变后的位置，但在浏览器中位置还未改变。经测试，这个过程超过 10ms 就显得不稳定了。因此 setTimeout(fn, 0)、 React useEffect 和 Vue $nextTick 都可以实现 Invert 过程。,即从 Invert 回到最终状态，有了两个点的位置信息，中间的过渡动画就可以使用 transition 实现。本文采用 Web Animation API[2] 实现，动画执行过程中不会添加 CSS 到 DOM 上，相当干净。,,这里主要使用 React 方式实现该效果，其他框架原理都一样可参考。,一个列表，将子元素 5 列为一行：,首先，我们需要记录 First 和 Last 的位置信息，并用来计算 Invert 偏移差，因此用 Map 对象来存储最合适不过了，有了这个方法，我们就可以用它来生成前后快照：,点击添加的时候记录 First 快照：,接下来 DOM 更新后还需要改变后的快照，在 React 中，无论是 useEffect 还是 useLayoutEffect 这里都可以拿到：,现在，我们就可以把之前的快照进行遍历，实现 Invert 并 Play：,大功告成！这里每个节点有单独的动画，各个节点之间互不冲突。也就是说无论节点位置多么复杂，处理起来都能从容应对。,比如图片乱序只需要从 lodash 引入 shuffle 修改数据就可以完美实现展现。,以上总体思路就是 First -> Last -> Invert -> Play 的一个变换过程。预览下：,,你发现没有，每次做完操作都需要手动更新快照，作为开发者不能忍，我们要懒到极致，好好封装一下。,直白需求：,开干！,在 React 更新模型中，执行顺序为：setState -> render -> layoutEffect。因此可以把 setState 生成快照的步骤放到 render 中，从而与操作解耦。（如果放到 useLayoutEffect 中动画频繁会出现位置计算不准确的问题）,加上之前 useLayoutEffect 那部分逻辑，我们可以抽到一个独立组件中（Flipper），用 flipKey 来控制，只要 flipKey 变化就执行动画，即实现 1、2 两点。,Flipper.tsx,最开始的方式是通过原生方法遍历 DOM，因此我们只能限制子节点一个层级，并且操作方式也脱离的 React 的编写模型，加以改进可以使用 Context 来通信存储：,FlipContext.ts,最后则是要实现采集每个动画元素的节点。将动画的节点使用自定义组件 Flipped 包裹并 cloneElement(children { ref }) 劫持 ref，mount 时将子组件 ref 添加到 Context，unmount 时则移除。react-photo-view[3] 的封装方式也是如此。即实现 3、4 两点。,Flipped.tsx,好了，看一下如何使用，一共就两个 API，从原本的 JSX 只需包裹一下就有动画了：,是不是超简单！最后，还剩性能问题一个非常重要的指标。因为每个节点都是独立的动画，数据量大了之后渲染肯定卡顿。经过测试，5000 个 DIV 节点的数字数组的随机动画完成更新时间为大约 2 秒，这是很不能接受的。我们可以只允许屏幕内的节点有动画，其他节点就跳过，只需要稍微判断一下两个状态都不在屏幕内就好了，这可以节约 2 / 3 的时间：,记得之前 react-beautiful-dnd[4] 库刚出来的时候拖拽动画迷倒了不少人。但是现在有了 FLIP 再配合 react-dnd[5] 就可以轻松实现此类动画，功能上就更是属于碾压状态。而 react-motion[6] 之类的动画库实现该动画就繁杂很多，因为它用的是绝对定位控制的类型。下面的例子仅仅用刚封装的 Flipper 包裹了一下：,,以下是源码：,https://github.com/MinJieLiu/react-flip-demo 其中里面的 Flipper 组件目录可以直接拷贝到项目中使用，100 来行代码相当轻量 ?。,注意：Web Animation 只兼容 Chrome 75 以上，兼容古董浏览器可以考虑 Web Animations API polyfill[7]。,什么？你有更复杂的动画需求，自己不想动手，可以看看这个，支持更多特性,react-flip-toolkit[8] 一款有 3.4K Star FLIP 的库。实现了你所能想到的功能。,交错效果：,,嵌套比例变换：,,以及更多,相信这种动画思路肯定能大幅度简化编写动画的门槛，想起自己以前傻傻的用绝对定位计算位置，真是可笑可笑~