前端如何實現動畫過渡效果
簡介
動畫這個概念非常寬泛,涉及各個領域,這裡我們把範圍縮小到前端網頁應用層面上,不用講遊戲領域的Animate,一切從最簡單的開始。
目前大部分網頁應用都是基於框架開發的,比如Vue,React等,它們都是基於資料驅動檢視的,那麼讓我們來對比一下,還沒有這些框架的時候我們如何實現動畫或者過渡效果,然後使用資料驅動又是如何實現的。
傳統過渡動畫
動畫效果對體驗有著非常重要的效果,但是對於很多開發者來講,可能是個非常薄弱的環節。在css3出現之後,很多初學者最常用的動畫過渡可能就是css3的能力了。
css過渡動畫
css啟動過渡動畫非常簡單,書寫transition屬性就可以了,下面寫一個demo
<div id="app" class="normal"></div>
.normal { width: 100px; height: 100px; background-color: red; transition: all 0.3s; } .normal:hover { background-color: yellow; width: 200px; height: 200px; }
效果還是很讚的,css3的transition基本滿足了大部分動畫需求,如果不滿足還有真正的css3 animation。
animate-css
大名鼎鼎的css動畫庫,誰用誰知道。
不管是css3 transition 還是 css3 animation,我們簡單使用都是通過切換class類名,如果要做回撥處理,瀏覽器也提供了 ontransitionend , onanimationend等動畫幀事件,通過js介面進行監聽即可。
var el = document.querySelector('#app') el.addEventListener('transitionstart',() => { console.log('transition start') }) el.addEventListener('transitionend',() => { console.log('transition end') })
ok,這就是css動畫的基礎了,通過js封裝也可以實現大部分的動畫過渡需求,但是侷限性在與只能控制css支援的屬性動畫,相對來說控制力還是稍微弱一點。
js動畫
js畢竟是自定義編碼程式,對於動畫的控制力就很強大了,而且能實現各種css不支援的效果。 那麼 js 實現動畫的基礎是什麼?
簡單來講,所謂動畫就是在 時間軸上不斷更新某個元素的屬性,然後交給瀏覽器重新繪製,在視覺上就成了動畫。廢話少說,還是先來個栗子:
<div id="app" class="normal"></div>
// Tween僅僅是個緩動函式 var el = document.querySelector('#app') var time = 0,begin = 0,change = 500,duration = 1000,fps = 1000 / 60; function startSport() { var val = Tween.Elastic.easeInOut(time,begin,change,duration); el.style.transform = 'translateX(' + val + 'px)'; if (time <= duration) { time += fps } else { console.log('動畫結束重新開始') time = 0; } setTimeout(() => { startSport() },fps) } startSport()
在時間軸上不斷更新屬性,可以通過setTimeout或者requestAnimation來實現。至於Tween緩動函式,就是類似於插值的概念,給定一系列變數,然後在區間段上可以獲取任意時刻的值,純數學公式,幾乎所有的動畫框架都會使用,想了解的可以參考張鑫旭的Tween.js
OK,這個極簡demo也是js實現動畫的核心基礎了,可以看到我們通過程式完美的控制了過渡值的生成過程,所有其他複雜的動畫機制都是這個模式。
傳統和Vue/React框架對比
通過前面的例子,無論是css過渡還是js過渡,我們都是直接獲取到 dom元素的,然後對dom元素進行屬性操作。
Vue/React都引入了虛擬dom的概念,資料驅動檢視,我們儘量不去操作dom,只控制資料,那麼我們如何在資料層面驅動動畫呢?
Vue框架下的過渡動畫
可以先看一遍文件
Vue過渡動畫
我們就不講如何使用了,我們來分析一下Vue提供的transition元件是如何實現動畫過渡支援的。
transition元件
先看transition元件程式碼,路徑 “src/platforms/web/runtime/components/transition.js”
核心程式碼如下:
// 輔助函式,複製props的資料 export function extractTransitionData (comp: Component): Object { const data = {} const options: ComponentOptions = comp.$options // props for (const key in options.propsData) { data[key] = comp[key] } // events. const listeners: ?Object = options._parentListeners for (const key in listeners) { data[camelize(key)] = listeners[key] } return data } export default { name: 'transition',props: transitionProps,abstract: true,// 抽象元件,意思是不會真實渲染成dom,輔助開發 render (h: Function) { // 通過slots獲取到真實渲染元素children let children: any = this.$slots.default const mode: string = this.mode const rawChild: VNode = children[0] // 新增唯一key // component instance. This key will be used to remove pending leaving nodes // during entering. const id: string = `__transition-${this._uid}-` child.key = getKey(id) : child.key // data上注入transition屬性,儲存通過props傳遞的資料 const data: Object = (child.data || (child.data = {})).transition = extractTransitionData(this) const oldRawChild: VNode = this._vnode const oldChild: VNode = getRealChild(oldRawChild) // important for dynamic transitions! const oldData: Object = oldChild.data.transition = extend({},data) // handle transition mode if (mode === 'out-in') { // return placeholder node and queue update when leave finishes this._leaving = true mergeVNodeHook(oldData,'afterLeave',() => { this._leaving = false this.$forceUpdate() }) return placeholder(h,rawChild) } else if (mode === 'in-out') { let delayedLeave const performLeave = () => { delayedLeave() } mergeVNodeHook(data,'afterEnter',performLeave) mergeVNodeHook(data,'enterCancelled',performLeave) mergeVNodeHook(oldData,'delayLeave',leave => { delayedLeave = leave }) } return rawChild } }
可以看到,這個元件本身功能比較簡單,就是通過slots拿到需要渲染的元素children,然後把 transition的props屬性資料copy到data的transtion屬性上,供後續注入生命週期使用,mergeVNodeHook就是做生命週期管理的。
modules/transition
接著往下看生命週期相關,路徑:
src/platforms/web/runtime/modules/transition.js
先看預設匯出:
function _enter (_: any,vnode: VNodeWithData) { if (vnode.data.show !== true) { enter(vnode) } } export default inBrowser ? { create: _enter,activate: _enter,remove (vnode: VNode,rm: Function) { if (vnode.data.show !== true) { leave(vnode,rm) } } } : {}
這裡inBrowser就當做true,因為我們分析的是瀏覽器環境。
接著看enter 和 leave函式,先看enter:
export function addTransitionClass (el: any,cls: string) { const transitionClasses = el._transitionClasses || (el._transitionClasses = []) if (transitionClasses.indexOf(cls) < 0) { transitionClasses.push(cls) addClass(el,cls) } } export function removeTransitionClass (el: any,cls: string) { if (el._transitionClasses) { remove(el._transitionClasses,cls) } removeClass(el,cls) } export function enter (vnode: VNodeWithData,toggleDisplay: ?() => void) { const el: any = vnode.elm // call leave callback now if (isDef(el._leaveCb)) { el._leaveCb.cancelled = true el._leaveCb() } // 上一步注入data的transition資料 const data = resolveTransition(vnode.data.transition) if (isUndef(data)) { return } /* istanbul ignore if */ if (isDef(el._enterCb) || el.nodeType !== 1) { return } const { css,type,enterClass,enterToClass,enterActiveClass,appearClass,appearToClass,appearActiveClass,beforeEnter,enter,afterEnter,enterCancelled,beforeAppear,appear,afterAppear,appearCancelled,duration } = data let context = activeInstance let transitionNode = activeInstance.$vnode const isAppear = !context._isMounted || !vnode.isRootInsert if (isAppear && !appear && appear !== '') { return } // 獲取合適的時機應該注入的className const startClass = isAppear && appearClass ? appearClass : enterClass const activeClass = isAppear && appearActiveClass ? appearActiveClass : enterActiveClass const toClass = isAppear && appearToClass ? appearToClass : enterToClass const beforeEnterHook = isAppear ? (beforeAppear || beforeEnter) : beforeEnter const enterHook = isAppear ? (typeof appear === 'function' ? appear : enter) : enter const afterEnterHook = isAppear ? (afterAppear || afterEnter) : afterEnter const enterCancelledHook = isAppear ? (appearCancelled || enterCancelled) : enterCancelled const explicitEnterDuration: any = toNumber( isObject(duration) ? duration.enter : duration ) const expectsCSS = css !== false && !isIE9 const userWantsControl = getHookArgumentsLength(enterHook) // 過渡結束之後的回撥處理,刪掉進入時的class const cb = el._enterCb = once(() => { if (expectsCSS) { removeTransitionClass(el,toClass) removeTransitionClass(el,activeClass) } if (cb.cancelled) { if (expectsCSS) { removeTransitionClass(el,startClass) } enterCancelledHook && enterCancelledHook(el) } else { afterEnterHook && afterEnterHook(el) } el._enterCb = null }) // dom進入時,新增start class進行過渡 beforeEnterHook && beforeEnterHook(el) if (expectsCSS) { // 設定過渡開始之前的預設樣式 addTransitionClass(el,startClass) addTransitionClass(el,activeClass) // 瀏覽器渲染下一幀 刪除預設樣式,新增toClass // 新增end事件監聽,回撥就是上面的cb nextFrame(() => { removeTransitionClass(el,startClass) if (!cb.cancelled) { addTransitionClass(el,toClass) if (!userWantsControl) { if (isValidDuration(explicitEnterDuration)) { setTimeout(cb,explicitEnterDuration) } else { whenTransitionEnds(el,cb) } } } }) } if (vnode.data.show) { toggleDisplay && toggleDisplay() enterHook && enterHook(el,cb) } if (!expectsCSS && !userWantsControl) { cb() } }
enter裡使用了一個函式whenTransitionEnds,其實就是監聽過渡或者動畫結束的事件:
export let transitionEndEvent = 'transitionend' export let animationEndEvent = 'animationend' export function whenTransitionEnds ( el: Element,expectedType: ?string,cb: Function ) { const { type,timeout,propCount } = getTransitionInfo(el,expectedType) if (!type) return cb() const event: string = type === TRANSITION ? transitionEndEvent : animationEndEvent let ended = 0 const end = () => { el.removeEventListener(event,onEnd) cb() } const onEnd = e => { if (e.target === el) { if (++ended >= propCount) { end() } } } setTimeout(() => { if (ended < propCount) { end() } },timeout + 1) el.addEventListener(event,onEnd) }
OK,到了這裡,根據上面原始碼的註釋分析,我們可以發現:
- Vue先是封裝了一些列操作dom className的輔助方法addClass/removeClass等。
- 然後在生命週期enterHook之後,馬上設定了startClass也就是enterClass的預設初始樣式,還有activeClass
- 緊接著在瀏覽器nextFrame下一幀,移除了startClass,添加了toClass,並且添加了過渡動畫的end事件監聽處理
- 監聽到end事件之後,調動cb,移除了toClass和activeClass
leave的過程和enter的處理過程是一樣,只不過是反向新增移除className
結論:Vue的動畫過渡處理方式和 傳統dom本質上是一樣,只不過融入了Vue的各個生命週期裡進行處理,本質上還是在dom 新增刪除的時機進行處理
React裡的過渡動畫
噢,我們翻篇了React的文件,也沒有發現有過渡動畫的處理。嘿,看來官方不原生支援。
但是我們可以自己實現,比如通過useState維護一個狀態,在render里根據狀態進行className的切換,但是複雜的該怎麼辦?
所幸在社群找到了一個輪子外掛react-transition-group
嗯,直接貼原始碼,有了前面Vue的分析,這個非常容易理解,反而更簡單:
class Transition extends React.Component { static contextType = TransitionGroupContext constructor(props,context) { super(props,context) let parentGroup = context let appear = parentGroup && !parentGroup.isMounting ? props.enter : props.appear let initialStatus this.appearStatus = null if (props.in) { if (appear) { initialStatus = EXITED this.appearStatus = ENTERING } else { initialStatus = ENTERED } } else { if (props.unmountOnExit || props.mountOnEnter) { initialStatus = UNMOUNTED } else { initialStatus = EXITED } } this.state = { status: initialStatus } this.nextCallback = null } // 初始dom的時候,更新預設初始狀態 componentDidMount() { this.updateStatus(true,this.appearStatus) } // data更新的時候,更新對應的狀態 componentDidUpdate(prevProps) { let nextStatus = null if (prevProps !== this.props) { const { status } = this.state if (this.props.in) { if (status !== ENTERING && status !== ENTERED) { nextStatus = ENTERING } } else { if (status === ENTERING || status === ENTERED) { nextStatus = EXITING } } } this.updateStatus(false,nextStatus) } updateStatus(mounting = false,nextStatus) { if (nextStatus !== null) { // nextStatus will always be ENTERING or EXITING. this.cancelNextCallback() if (nextStatus === ENTERING) { this.performEnter(mounting) } else { this.performExit() } } else if (this.props.unmountOnExit && this.state.status === EXITED) { this.setState({ status: UNMOUNTED }) } } performEnter(mounting) { const { enter } = this.props const appearing = this.context ? this.context.isMounting : mounting const [maybeNode,maybeAppearing] = this.props.nodeRef ? [appearing] : [ReactDOM.findDOMNode(this),appearing] const timeouts = this.getTimeouts() const enterTimeout = appearing ? timeouts.appear : timeouts.enter // no enter animation skip right to ENTERED // if we are mounting and running this it means appear _must_ be set if ((!mounting && !enter) || config.disabled) { this.safeSetState({ status: ENTERED },() => { this.props.onEntered(maybeNode) }) return } this.props.onEnter(maybeNode,maybeAppearing) this.safeSetState({ status: ENTERING },() => { this.props.onEntering(maybeNode,maybeAppearing) this.onTransitionEnd(enterTimeout,() => { this.safeSetState({ status: ENTERED },() => { this.props.onEntered(maybeNode,maybeAppearing) }) }) }) } performExit() { const { exit } = this.props const timeouts = this.getTimeouts() const maybeNode = this.props.nodeRef ? undefined : ReactDOM.findDOMNode(this) // no exit animation skip right to EXITED if (!exit || config.disabled) { this.safeSetState({ status: EXITED },() => { this.props.onExited(maybeNode) }) return } this.props.onExit(maybeNode) this.safeSetState({ status: EXITING },() => { this.props.onExiting(maybeNode) this.onTransitionEnd(timeouts.exit,() => { this.safeSetState({ status: EXITED },() => { this.props.onExited(maybeNode) }) }) }) } cancelNextCallback() { if (this.nextCallback !== null) { this.nextCallback.cancel() this.nextCallback = null } } safeSetState(nextState,callback) { // This shouldn't be necessary,but there are weird race conditions with // setState callbacks and unmounting in testing,so always make sure that // we can cancel any pending setState callbacks after we unmount. callback = this.setNextCallback(callback) this.setState(nextState,callback) } setNextCallback(callback) { let active = true this.nextCallback = event => { if (active) { active = false this.nextCallback = null callback(event) } } this.nextCallback.cancel = () => { active = false } return this.nextCallback } // 監聽過渡end onTransitionEnd(timeout,handler) { this.setNextCallback(handler) const node = this.props.nodeRef ? this.props.nodeRef.current : ReactDOM.findDOMNode(this) const doesNotHaveTimeoutOrListener = timeout == null && !this.props.addEndListener if (!node || doesNotHaveTimeoutOrListener) { setTimeout(this.nextCallback,0) return } if (this.props.addEndListener) { const [maybeNode,maybeNextCallback] = this.props.nodeRef ? [this.nextCallback] : [node,this.nextCallback] this.props.addEndListener(maybeNode,maybeNextCallback) } if (timeout != null) { setTimeout(this.nextCallback,timeout) } } render() { const status = this.state.status if (status === UNMOUNTED) { return null } const { children,// filter props for `Transition` in: _in,mountOnEnter: _mountOnEnter,unmountOnExit: _unmountOnExit,appear: _appear,enter: _enter,exit: _exit,timeout: _timeout,addEndListener: _addEndListener,onEnter: _onEnter,onEntering: _onEntering,onEntered: _onEntered,onExit: _onExit,onExiting: _onExiting,onExited: _onExited,nodeRef: _nodeRef,...childProps } = this.props return ( // allows for nested Transitions <TransitionGroupContext.Provider value={null}> {typeof children === 'function' ? children(status,childProps) : React.cloneElement(React.Children.only(children),childProps)} </TransitionGroupContext.Provider> ) } }
可以看到,和Vue是非常相似的,只不過這裡變成了在React的各個生命週期函數了進行處理。
到了這裡,我們會發現不管是Vue的transiton元件,還是React這個transiton-group元件,著重處理的都是css屬性的動畫。
資料驅動的動畫
而實際場景中總是會遇到css無法處理的動畫,這個時候,可以有兩種解決方案:
通過ref獲取dom,然後採用我們傳統的js方案。
通過state狀態維護繪製dom的資料,不斷通過setState更新state類驅動檢視自動重新整理
以上就是前端如何實現動畫過渡效果的詳細內容,更多關於前端實現動畫過渡效果的資料請關注我們其它相關文章!