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最近在开发小程序,与vue类似,它们都有生命周期这回事。
onLoad 监听页面加载 onReady 监听页面初次渲染完成 onShow 监听页面显示
到底是什么意思?
所以这又触碰到了我的知识盲区,不过项目在磕磕绊绊中完成的差不多了,但是遇到了CSS3动画渲染的性能问题,所以我也是被逼的,再回过头来从浏览器渲染网页的流程出发,去找动画卡顿的症结。
浏览器渲染网页的流程如下:
使用 HTML 创建文档对象模型(DOM) 使用 CSS 创建 CSS 对象模型(CSSOM) 基于 DOM 和 CSSOM 执行脚本(Scripts) 合并 DOM 和 CSSOM 形成渲染树(Render Tree) 使用渲染树布局(Layout)所有元素 渲染(Paint)所有元素
可以结合Alon的这篇前端性能优化和安卓开发者选项的显示页面布局。
安卓开发者选项的显示页面布局
如何判断手机app是native,webview还是hybird? 简单说下,app中的一大块是白色的没有红线标记出来的,但是上面有按钮,图片等时,就是webview,也就是通过一个伪浏览器去请求到的数据,断网时打开app没有任何东西显示在上面
onLoad 监听页面加载 在渲染完界面之后,也就是通过.json中的配置项生成native界面后,开始渲染webview的部分,一个页面只会调用一次。 onReady 监听页面初次渲染完成 一个页面只会调用一次,代表页面已经准备妥当,可以和视图层进行交互。 onShow 监听页面显示 每次打开页面都会去调用其中的函数。
###我们的动画应该放在哪里? 应该放在onShow里,因为这样我每次打开都能看到动画。
###为什么会卡顿?
有一个前提必须要提,前端开发者们都知道,浏览器是单线程运行的。 但是我们要明确以下几个概念:单线程,主线程和合成线程。
虽然说浏览器执行js是单线程执行(注意,是执行,并不是说浏览器只有1个线程,而是运行时,runing),但实际上浏览器的2个重要的执行线程,这 2 个线程协同工作来渲染一个网页:主线程和合成线程。
一般情况下,主线程负责:运行 JavaScript;计算 HTML 元素的 CSS 样式;页面的布局;将元素绘制到一个或多个位图中;将这些位图交给合成线程。
相应地,合成线程负责:通过 GPU 将位图绘制到屏幕上;通知主线程更新页面中可见或即将变成可见的部分的位图;计算出页面中哪部分是可见的;计算出当你在滚动页面时哪部分是即将变成可见的;当你滚动页面时将相应位置的元素移动到可视区域。
###那么为什么会造成动画卡顿呢? 原因就是主线程和合成线程的调度不合理。
下面来详细说一下调度不合理的原因。
在使用height,width,margin,padding作为transition的值时,会造成浏览器主线程的工作量较重,例如从margin-left:-20px渲染到margin-left:0,主线程需要计算样式margin-left:-19px,margin-left:-18px,一直到margin-left:0,而且每一次主线程计算样式后,合成进程都需要绘制到GPU然后再渲染到屏幕上,前后总共进行20次主线程渲染,20次合成线程渲染,20+20次,总计40次计算。
主线程的渲染流程,可以参考浏览器渲染网页的流程:
也就是说,主线程每次都需要执行Scripts,Render Tree ,Layout和Paint这四个阶段的计算。
而如果使用transform的话,例如tranform:translate(-20px,0)到transform:translate(0,0),主线程只需要进行一次tranform:translate(-20px,0)到transform:translate(0,0),然后合成线程去一次将-20px转换到0px,这样的话,总计1+20计算。
可能会有人说,这才提升了19次,有什么好性能提升的?
假设一次10ms。
那么就减少了约190ms的耗时。
会有人说,辣鸡,才190ms,无所谓。
那么如果margin-left是从-200px到0呢,一次10ms,10ms*199≈2s。
还会有人说,辣鸡,也就2s,无所谓。
你忘了单线程这回事了吗?
如果网页有3个动画,3*2s=6s,就是6s的性能提升。 由于数据是猜测的,所以暂时不考虑其真实性,文章后面我使用chrome devtools的performance做了一个实验。
要知道,在"客户至上"的今天,好的用户体验是所有产品的必须遵守的一条规则,无论是对于开发者还是产品经理,追求极致的性能都是我们打造一个好的产品所必备的品质。
可能看了我的略不专业的分析后,大家对主线程,合成线程以及它们在2种性能不同动画方案上的工作流程还不是很了解,可以去看一篇翻译过来的博客(英文原版链接已经失效了):深入浏览器理解CSS animations 和 transitions的性能问题
这篇文章完美讲述了浏览器主线程和合成线程的区别,并且举了一个高度从100px变化到200px的2种动画方案的对比,对主线程和合成线程的整个工作流程做了很详尽的讲解,真心建议认真阅读一遍。
回过头来总结下,css3动画卡顿的解决方案: 在使用css3 transtion做动画效果时,优先选择transform,尽量不要使用height,width,margin和padding。
transform为我们提供了丰富的api,例如scale,translate,rotate等等,但是在使用时需要考虑兼容性。但其实对于大多数css3来说,mobile端支持性较好,desktop端支持性需要格外注意。
补充:为了增强本文的说服力,特地回家做了一个实验,代码如下。
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="utf-8" /> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"> <title>Page Title</title> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <style> .margin-transition{ /* margin-left: 0; */ background: rgba(0,0,255,0.3); transition: margin-left 1s; } .transform-transition{ /* transform: translate(0,0); */ background: rgba(0,255,0,0.3); transition: transform 1s; } .common{ height: 300px; width: 300px; } </style> </head> <body> <div class="margin-transition common" id="marginTransition"> <p>transition:margin-left 1s</p> </div> <div class="transform-transition common" id="transformTransition"> <p>transition:tranform 1s</p> </div> <button id="control">见证奇迹</button> <script> var btn = document.getElementById('control'); var marginTransition = document.getElementById('marginTransition'); var transformTransition = document.getElementById('transformTransition'); btn.addEventListener("click",function(){ console.log(marginTransition.style,transformTransition.style) marginTransition.style.marginLeft = "500px"; transformTransition.style.transform = "translate(500px,0)" }) </script> </body> </html>
我将主要借助chrome devtools的performance工具对比二者的性能差异。 先来看margin动画,动态修改DOM节点的margin-left值从0到500px;。
transition: margin-left 1s;
再来看下transform动画,动态修改DOM节点的transform值从translate(0,0)到translate(500px,0)。
transition: transform 1s;
可能图片不是很好地能说明性能差异,那么我们来列一张耗时对比表,方便我们计算。
计算得出,transform动画耗时约等于margin动画耗时的0.49倍,性能优化50%。
由于我对Other的所做的具体事情不是很清楚,所以这里的实际动画时间也有可能还要减掉Other中的时间,下表是我们减掉后的数据。
计算得出,transform动画耗时约等于margin动画耗时的0.32倍,性能优化接近70%。
也就是说,无论我们减去还是不减去Other的时间,我们采用transform实现动画的方式都比margin动画快。
不精确的得出一个小结论:transform比margin性能好50%~70%。
虽然会有50%~70%的性能提升,但是需要注意硬件差异,硬件好的情况下可能不能发现卡顿或者其他的一些性能上的问题。 例如在开发小程序的过程中,模拟器是位于desktop端的,因此它的硬件性能性能更好,例如CPU,GPU。但是一旦在mobile端运行,例如ios或者android上运行时,就可能会出现性能问题,这就是因为移动端的硬件条件逊于PC端导致的。
所以说,性能问题是一直存在的,只不过硬件差异会导致性能影响的程度不同。
所以我们再次回过头来,总结出css3动画卡顿的解决方案: 在使用css3 transtion做动画效果时,优先选择transform,尽量不要使用height,width,margin和padding。
2018年11月28日更新 为什么transform更加平滑?
合成器的优点在于,其工作无关主线程,合成器线程不需要等待样式计算或者 JS 执行,这就是为什么合成器相关的动画 最流畅,如果某个动画涉及到布局或者绘制的调整,就会涉及到主线程的重新计算,自然会慢很多。
引用自infoQ的好文:史上最全!图解浏览器的工作原理
与我们的博客上下文结合起来,解释如下: 在使用css3 transtion做动画效果时,transform实现的动画是与合成器线程相关的,不需要等待主线程样式计算或者 JS 执行,计算速度是很快的;而使用height,width,margin和padding时,导致布局和绘制的调整,主线程需要重新计算样式并且执行JS,计算速度自然就慢了。
参考: http://sy-tang.github.io/2014/05/14/CSS%20animations%20and%20transitions%20performance-%20looking%20inside%20the%20browser/ http://jinlong.github.io/2017/05/08/optimising-the-front-end-for-the-browser/ http://blog.csdn.net/yeana1/article/details/52756871 https://www.jianshu.com/p/b70b72de3c32 https://developers.google.com/web/tools/chrome-devtools/evaluate-performance/ http://blogs.adobe.com/webplatform/2014/03/18/css-animations-and-transitions-performance/
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最近在开发小程序,与vue类似,它们都有生命周期这回事。
到底是什么意思?
所以这又触碰到了我的知识盲区,不过项目在磕磕绊绊中完成的差不多了,但是遇到了CSS3动画渲染的性能问题,所以我也是被逼的,再回过头来从浏览器渲染网页的流程出发,去找动画卡顿的症结。
浏览器渲染网页的流程如下:
可以结合Alon的这篇前端性能优化和安卓开发者选项的显示页面布局。
安卓开发者选项的显示页面布局
onLoad 监听页面加载
在渲染完界面之后,也就是通过.json中的配置项生成native界面后,开始渲染webview的部分,一个页面只会调用一次。
onReady 监听页面初次渲染完成
一个页面只会调用一次,代表页面已经准备妥当,可以和视图层进行交互。
onShow 监听页面显示
每次打开页面都会去调用其中的函数。
###我们的动画应该放在哪里?
应该放在onShow里,因为这样我每次打开都能看到动画。
###为什么会卡顿?
有一个前提必须要提,前端开发者们都知道,浏览器是单线程运行的。
但是我们要明确以下几个概念:单线程,主线程和合成线程。
虽然说浏览器执行js是单线程执行(注意,是执行,并不是说浏览器只有1个线程,而是运行时,runing),但实际上浏览器的2个重要的执行线程,这 2 个线程协同工作来渲染一个网页:主线程和合成线程。
一般情况下,主线程负责:运行 JavaScript;计算 HTML 元素的 CSS 样式;页面的布局;将元素绘制到一个或多个位图中;将这些位图交给合成线程。
相应地,合成线程负责:通过 GPU 将位图绘制到屏幕上;通知主线程更新页面中可见或即将变成可见的部分的位图;计算出页面中哪部分是可见的;计算出当你在滚动页面时哪部分是即将变成可见的;当你滚动页面时将相应位置的元素移动到可视区域。
###那么为什么会造成动画卡顿呢?
原因就是主线程和合成线程的调度不合理。
下面来详细说一下调度不合理的原因。
主线程的渲染流程,可以参考浏览器渲染网页的流程:
也就是说,主线程每次都需要执行Scripts,Render Tree ,Layout和Paint这四个阶段的计算。
可能会有人说,这才提升了19次,有什么好性能提升的?
假设一次10ms。
那么就减少了约190ms的耗时。
会有人说,辣鸡,才190ms,无所谓。
那么如果margin-left是从-200px到0呢,一次10ms,10ms*199≈2s。
还会有人说,辣鸡,也就2s,无所谓。
你忘了单线程这回事了吗?
如果网页有3个动画,3*2s=6s,就是6s的性能提升。
由于数据是猜测的,所以暂时不考虑其真实性,文章后面我使用chrome devtools的performance做了一个实验。
要知道,在"客户至上"的今天,好的用户体验是所有产品的必须遵守的一条规则,无论是对于开发者还是产品经理,追求极致的性能都是我们打造一个好的产品所必备的品质。
可能看了我的略不专业的分析后,大家对主线程,合成线程以及它们在2种性能不同动画方案上的工作流程还不是很了解,可以去看一篇翻译过来的博客(英文原版链接已经失效了):深入浏览器理解CSS animations 和 transitions的性能问题
这篇文章完美讲述了浏览器主线程和合成线程的区别,并且举了一个高度从100px变化到200px的2种动画方案的对比,对主线程和合成线程的整个工作流程做了很详尽的讲解,真心建议认真阅读一遍。
回过头来总结下,css3动画卡顿的解决方案:
在使用css3 transtion做动画效果时,优先选择transform,尽量不要使用height,width,margin和padding。
transform为我们提供了丰富的api,例如scale,translate,rotate等等,但是在使用时需要考虑兼容性。但其实对于大多数css3来说,mobile端支持性较好,desktop端支持性需要格外注意。
补充:为了增强本文的说服力,特地回家做了一个实验,代码如下。
我将主要借助chrome devtools的performance工具对比二者的性能差异。
先来看margin动画,动态修改DOM节点的margin-left值从0到500px;。
再来看下transform动画,动态修改DOM节点的transform值从translate(0,0)到translate(500px,0)。
可能图片不是很好地能说明性能差异,那么我们来列一张耗时对比表,方便我们计算。
计算得出,transform动画耗时约等于margin动画耗时的0.49倍,性能优化50%。
由于我对Other的所做的具体事情不是很清楚,所以这里的实际动画时间也有可能还要减掉Other中的时间,下表是我们减掉后的数据。
计算得出,transform动画耗时约等于margin动画耗时的0.32倍,性能优化接近70%。
也就是说,无论我们减去还是不减去Other的时间,我们采用transform实现动画的方式都比margin动画快。
不精确的得出一个小结论:transform比margin性能好50%~70%。
虽然会有50%~70%的性能提升,但是需要注意硬件差异,硬件好的情况下可能不能发现卡顿或者其他的一些性能上的问题。
例如在开发小程序的过程中,模拟器是位于desktop端的,因此它的硬件性能性能更好,例如CPU,GPU。但是一旦在mobile端运行,例如ios或者android上运行时,就可能会出现性能问题,这就是因为移动端的硬件条件逊于PC端导致的。
所以说,性能问题是一直存在的,只不过硬件差异会导致性能影响的程度不同。
所以我们再次回过头来,总结出css3动画卡顿的解决方案:
在使用css3 transtion做动画效果时,优先选择transform,尽量不要使用height,width,margin和padding。
That's it !
2018年11月28日更新 为什么transform更加平滑?
引用自infoQ的好文:史上最全!图解浏览器的工作原理
与我们的博客上下文结合起来,解释如下:
在使用css3 transtion做动画效果时,transform实现的动画是与合成器线程相关的,不需要等待主线程样式计算或者 JS 执行,计算速度是很快的;而使用height,width,margin和padding时,导致布局和绘制的调整,主线程需要重新计算样式并且执行JS,计算速度自然就慢了。
参考:
http://sy-tang.github.io/2014/05/14/CSS%20animations%20and%20transitions%20performance-%20looking%20inside%20the%20browser/
http://jinlong.github.io/2017/05/08/optimising-the-front-end-for-the-browser/
http://blog.csdn.net/yeana1/article/details/52756871
https://www.jianshu.com/p/b70b72de3c32
https://developers.google.com/web/tools/chrome-devtools/evaluate-performance/
http://blogs.adobe.com/webplatform/2014/03/18/css-animations-and-transitions-performance/
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