复杂web动画，不慌，选择 web Animations API

前言

说到前端动画，我们熟知的有两种

1. CSS 动画
2. (requestAnimation/setTimeout/setInterval + 属性改变) 动画

当然有人可能会说canvas动画，从运动本质了还是第二种。

今天说的是第三种 Web Animations API[1], 也有简称为 WAAPI 的。

与纯粹的声明式CSS不同，JavaScript还允许我们动态地将属性值设置为持续时间。对于构建自定义动画库和创建交互式动画，Web动画API可能是完成工作的完美工具。

举两个栗子

落球

点击之后，球体下落

ballFall2.gif

const ballEl = document.querySelector(".ball");
ballEl.addEventListener("click", function () {
            let fallAni = ballEl.animate({
                transform: ['translate(0, 0)', 'translate(20px, 8px)', 'translate(50px, 200px)']
            }, {
                easing: "cubic-bezier(.68,.08,.89,-0.05)",
                duration: 2000,
                fill: "forwards"
            })
});

直播的世界消息或者弹幕

这是一个我们项目中一个实际的例子， 直播的弹幕。 我们需要消息先运动到屏幕中间，消息最少需要在停留2秒，如果消息过长，消息还需要 匀速滚动 ，之后再滑出屏幕。

1. 滑入
2. 暂停，如果消息过长，消息还需要匀速滚动
3. 滑出

难点就在于，暂停阶段，消息滚动的时间并不是确定的，需要计算。这个时候，纯CSS3的动画，难度就有些高了，采用 Web Animations API，天然的和JS亲和，那就简单多了。

先看看效果

shortDan.gif

代码也就简单的分为三段：滑入，暂停，滑出。 因为其天然支持Promise, 代码很简洁，逻辑也很清晰。

async function startAnimate() {
    // 滑入
    const totalWidth = stageWidth + DANMU_WITH;
    const centerX = stageWidth * 0.5 - DANMU_WITH * 0.5;
    const kfsIn = {
        transform: [`translateX(${totalWidth}px)`, `translateX(${centerX}px)`]
    }
    await danmuEl.animate(kfsIn, {
        duration: 2000,
        fill: 'forwards',
        easing: 'ease-out'
    }).finished;

    // 暂停部分
    const contentEl = danmuEl.querySelector(".danmu-content");
    const itemWidth = contentEl.getBoundingClientRect().width;
    const gapWidth = Math.max(0, itemWidth - DANMU_WITH);
    const duration = Math.max(0, Math.floor(gapWidth / 200) * 1000);

    const translateX = duration > 0 ? gapWidth : 0;
    const kfsTxt = {
        transform: [`translateX(0px)`, `translateX(-${gapWidth}px)`]
    };
    await contentEl.animate(kfsTxt, {
        duration,
        delay: 2000,
        fill: 'forwards',
        easing: 'linear',
    }).finished;

    // 滑出
    const kfsOut = {
        transform: [`translateX(${centerX}px)`, `translateX(-${DANMU_WITH}px)`]
    };
    await danmuEl.animate(kfsOut, {
        duration: 2000,
        fill: "forwards",
        easing: 'ease-in'
    }).finished;

    if (danmuEl) {
        stageEl.removeChild(danmuEl);
    }
    isAnimating = false
}

web Animations API 两个核心的对象

1. KeyframeEffect 描述动画属性
2. Animation 控制播放

KeyframeEffect

描述动画属性的集合，调用keyframes及 Animation Effect Timing Properties[2]。然后可以使用 Animation[3] 构造函数进行播放。

其有三种构建方式，着重看第二种，参数后面说。

new KeyframeEffect(target, keyframes); new KeyframeEffect(target, keyframes, options) new KeyframeEffect(source)

当然我们可以显示的去创建 KeyframeEffect, 然后交付给Animation去播放。但是我们通常不需要这么做， 有更加简单的API， 这就是接后面要说的 Element.animate[4]。

看一个KeyframeEffect复用的例子，new KeyframeEffect(kyEffect)基于当前复制，然后多处使用。

const box1ItemEl = document.querySelector(".box1");
const box2ItemEl = document.querySelector(".box2");

const kyEffect = new KeyframeEffect(null, {
    transform: ['translateX(0)', 'translateX(200px)']
},
{ duration: 3000, fill: 'forwards' })

const ky1 = new KeyframeEffect(kyEffect);
ky1.target = box1ItemEl;

const ky2 = new KeyframeEffect(kyEffect);
ky2.target = box2ItemEl;

new Animation(ky1).play();
new Animation(ky2).play();

kf2.gif

Animation[5]

提供播放控制、动画节点或源的时间轴。可以接受使用 KeyframeEffect[6] 构造函数创建的对象作为参数。

const box1ItemEl = document.querySelector(".box1");

const kyEffect = new KeyframeEffect(box1ItemEl, {
    transform: ['translateX(0)', 'translateX(200px)']
},
{ duration: 3000, fill: 'forwards' })

const ani1 = new Animation(kyEffect);
ani1.play();

ani1.gif

常用的方法

• cancel()[7] 取消
• finish()[8] 完成
• pause()[9] 暂停
• play()[10] 播放
• reverse()[11] 逆转播放方向

Animation 事件监听

监听有两种形式:

1 . event 方式**因其继承于EventTarget，所有依旧有两种形式**

animation.onfinish = function() {
  element.remove();
}

animation.addEventListener("finish", function() {
  element.remove();
}

2 . Promise形式

animation.finished.then(() =>
  element.remove()
)

比如一个很有用的场景，所有动画完成后:

Promise.all( element.getAnimations().map(ani => ani.finished)
 ).then(function() {           
    // do something cool 
  })

常用事件回调

• oncancel[12] 取消
• onfinish[13] 完成
• onremove[14] 删除

便捷的 Element.animate[15]

任何 Element[16]都具备该方法， 其语法：

animate(keyframes, options)

其参数和 new KeyframeEffect(target, keyframes, options)的后两个参数基本一样， 返回的是一个Animation对象。

第一个参数 keyframes

keyframes有两种形式，一种是数组形式，一种是对象形式。

数组形式

一组对象(关键帧) ，由要迭代的属性和值组成。 关键帧的偏移可以通过提供一个offset来指定 ，值必须是在 [0.0, 1.0] 这个区间内，且须升序排列。简单理解就是进度的百分比的小数值。

element.animate([ { opacity: 1 },
                  { opacity: 0.1, offset: 0.7 },
                  { opacity: 0 } ],
                2000);

并非所有的关键帧都需要设置offset。 没有指定offset的关键帧将与相邻的关键帧均匀间隔。

对象形式

一个包含key-value键值的对象需要包含动画的属性和要循环变化的值数组。

element.animate({
  opacity: [ 0, 0.9, 1 ],
  offset: [ 0, 0.8 ], // [ 0, 0.8, 1 ] 的简写
  easing: [ 'ease-in', 'ease-out' ],
}, 2000);

第二个参数 options

和new KeyframeEffect(target, keyframes, options)的第三个参数基本一致，但是多了一个可选属性，就是id，用来标记动画，也方便 在Element.getAnimations[17]结果中精确的查找。

参数名	含义
delay	延迟动画开始的毫秒数。默认为0。
direction	动画运动方向
duration	动画每次迭代完成所需的毫秒数。默认为0
easing	动画曲线函数，可以自定义
endDelay	动画结束后要延迟的毫秒数。这主要用于基于另一个动画的结束时间对动画进行排序。默认为0。
fill	动画结束后属性值的状态
iterationStart	描述动画应该在迭代的什么时候开始。0.5表示在第一次迭代中途开始，使用这个值集，一个有两次迭代的动画将在第三次迭代中途结束。默认为0.0
iterations	动画应该重复的次数。默认值为1，也可以取一个值 Infinity，使其在元素存在期间重复。
composite	动画和其他单独的动画之间组合。这是个高级特性，默认是replace，就是替换提起的动画。
iterationComposite	动画的属性值变化如何在每次动画迭代时累积或相互覆盖

后续四个特性相对高级，掌握好了可以玩出花来，本章主要讲基本知识，后续会出高级版本。

更多细节可以参见 KeyframeEffect[18]

Element.getAnimations[19]

我们通过Element.animate或者创建Animation给Element添加很多动画，通过这个方法可以获得所有Animation的实例。

在需要批量修改参数，或者批量停止动画的时候，那可是大杀器。

比如批量暂停动画：

box1ItemEl.getAnimations()
    .forEach(el=> el.pause()) // 暂停全部动画

优势

1. 相对css动画更加灵活
2. 相对requestAnimation/setTimeout/setInterval 动画，性能更好，代码更简洁
3. 天然支持Promise，爽爽爽！！！

你有什么理由拒绝她呢？

对比 CSS Animation

动画参数属性键对照表

Web Animation API	CSS
delay	animation-delay
duration	animation-duration
iterations	animation-iteration-count
direction	animation-direction
easing	animation-timing-function
fill	animation-fill-mode

参数设置值上的区别

1. duration 参数只支持毫秒
2. 迭代次数无限使用的是 JS的Infinity，不是字符串 "infinite"
3. 默认动画的贝塞尔是linear，而不是css的ease

兼容性

整体还不错，Safari偏差。 如果不行， 加个垫片 web-animations-js[20]。

我们在实际的桌面项目上已经使用，非常灵活， nice!

总结

web Animations API 和 css动画，不是谁替换谁。结合使用，效果更佳。

复杂的逻辑动画，因为web Animations API和JS天然的亲和力，是更优的选择。

参考资料

[1]Web Animations API: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Web_Animations_API

[2]此页面仍未被本地化, 期待您的翻译!: **

[3]Animation: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Animation

[4]Element.animate: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/animate

[5]Animation: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Animation

[6]KeyframeEffect: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/KeyframeEffect/KeyframeEffect

[7]cancel(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Animation/cancel

[8]finish(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Animation/finish

[9]pause(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Animation/pause

[10]play(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Animation/play

[11]reverse(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Animation/reverse

[12]oncancel: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Animation/oncancel

[13]onfinish: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Animation/onfinish

[14]onremove: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Animation/onremove

[15]Element.animate: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/animate

[16]Element: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element

[17]Element.getAnimations: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/getAnimations

[18]KeyframeEffect: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/KeyframeEffect/KeyframeEffect

[19]Element.getAnimations: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/getAnimations

[20]web-animations-js: https://github.com/web-animations/web-animations-js

[21]https://juejin.cn/pin/6994350401550024741: https://juejin.cn/pin/6994350401550024741

[22]Web Animations API: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Web_Animations_API

[23]Using the Web Animations API: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Web_Animations_API/Using_the_Web_Animations_API

[24]CSS Animations vs Web Animations API: https://css-tricks.com/css-animations-vs-web-animations-api/