接着前文看《CSS权威指南》，本文整理一些CSS动画的知识点，同时给出一些例子。

预备知识

变形 Transform

在CSS动画中我们经常需要通过变形来达到一些奇妙的效果。使用 transform 首先要明确变形是基于笛卡尔坐标系，也就是通常所说的 x/y/z

transform 是基于物体自身的坐标系，百分比也是基于自身的大小
移动和旋转的前后顺序很重要，因为物体旋转之后的坐标系也跟着旋转
常用函数(live demo)：
- 平移函数：translateX、translateY、translateZ、translate、translate3d
- 缩放函数：scaleX、scaleY、scaleZ、scale、scale3d( number, number, number )
- 旋转函数：rotateX、rotateY、rotateZ、rotate、rotate3d( number, number, number, angle)
- 倾斜函数：skewX、skewY、skew
- 视域：perspective( length )
重要属性：transform-origin、transform-style、backface-visibility

See the Pen FlipCard on CodePen.

贝塞尔曲线

在过渡或者动画效果中，我们可能需要使用贝塞尔曲线 cubic-bezier 来控制动画的步调。我们可以在这里设置不同的曲线并预览，或者在这里查看一些常用的曲线

动画

属性

animation-name：指定动画的名称
animation-duration：定义动画的时长（ms | s）
animation-iteration-count：声明动画的迭代次数（number | infinite）
animation-direction：设置动画播放的方向（normal | reverse | alternate | alternate-reverse）
animation-delay：延迟播放动画
animation-timing-function：改变动画的内部时序
animation-play-state：设置动画的播放状态（running | paused）
animation-fill-mode：动画的填充模式，也就是动画结束之后的状态（normal | forwards | backwards | both），最终的显示效果与 animation-direction 属性有关
live demo

JS动画事件

animationstart：动画开始
animationiteration：每次迭代开始
animationend：动画结束

动画延迟效果

给不同对象赋予一定的延迟时间，往往可以形成一些有趣的动画效果。这里我们要区分两种延迟：

浏览器把动画附加到元素上之后等待多久开始第一次迭代：animation-delay: <time>

每次迭代开始前需要等待：重复关键帧

/*假设一个小球来回滚动，每次在两边时停留800ms再继续滚动，我们可以由以下动画控制*/
.ball {
  width: 50px;
  height: 50px;
  border-radius: 50%;
  background-color: orange;
  animation: move 2000ms infinite alternate;/*alternate 设置来回滚动*/
}
@keyframes move {
  0%,
  40% {
    transform: translateX(0);/*重复关键帧模拟延迟，2000ms × .4 = 800ms*/
  }
  60%,
  100% {
    transform: translateX(250px);/*重复关键帧模拟延迟，2000ms × .4 = 800ms*/
  }
}

live demo

从中间帧开始执行动画

如果animation-delay的值为负，而且绝对值比animation-duration 小，那么动画将立即开始并且从中间的关键帧开始播放。例如，一个动画时长为 10s，延迟时间为 -4s，那么如果 animation-timing-function 为 linear，则将从动画的 40% 开始播放

利用 box-shadow

利用 box-shadow 可以创建为单个元素创建多个 border。例如，我们可以利用这个属性为一个 loading 动画添加多个小的圆圈。

语法：box-shadow: h-shadow v-shadow blur spread color inset;
例子

// 我们通过变换box-shadow来交换正方形的位置
.spinner {
  position: absolute;
  /*border-radius: 50%; need width > 0 and height > 0*/
  width: 0;
  height: 0;
  box-shadow: 
    -30px -30px 0 40px #a593e0, 
    -30px 30px 0 40px #e0e3da,
    30px 30px 0 40px #fffff3, 
    30px -30px 0 40px #566270;
  animation: spin 3000ms infinite alternate;
}

利用伪元素

我们注意到利用 box-shadow 属性，所有“子元素”是绑定在“父元素”上且同时变化的。如果我们不想引入多余的 DOM 元素，同时又想“子元素”不与“父元素”同时进行变换，我们可以采用::after和::before来创建。

来看一些有趣的例子吧

利用上述知识写的一些简单的动画（点击查看源码）

动画性能

讲完了一些基础知识，让我们进一步聊聊动画渲染的性能。

浏览器底层原理

浏览器的工作原理，请看 How Browsers Work: Behind the scenes of modern web browsers，写的很详尽，值得一读。

浏览器处理的过程很简单：计算元素的样式（重新计算样式），生成每个元素的几何形状和位置（布局），绘制图层中的每个像素（初始化绘图并且进行绘图）并且将图层绘制到屏幕上（图层的合成）

浏览器内部

现代浏览器通常有两个主要的线程：① main thread；② compositor thread

主线程的主要职责是（维持一个RenderLayers）：
- 运行脚本
- 计算 HTML 元素的 CSS 属性
- 页面布局
- 把 DOM 元素绘制到一个或者多个位图上
- 把合成的位图交给compositor thread
合成线程的主要职责是（维持一个 GraphicsLayers）：
- 通过 GPU 把位图绘制到屏幕上
- 请求主线程更新呈现在屏幕上或者即将呈现在屏幕上的位图
- 当进行滚动操作时，弄清楚哪部分即将呈现在屏幕上
- 当进行滚动的时候，移动相应部分的页面

合成线程会尽可能响应用户的鼠标键盘等消息事件。可能发生的情况是，当页面滚动需要更新视图时，合成线程以每帧（60fps）请求更新位图（刷新屏幕），但主线程上可能正进行复杂的脚本运算或者HTML元素绘制，导致合成线程无法及时拿到位图，这时合成线程会绘制空白。

GPU

GPU 能够很快地处理将位图绘制到屏幕上的操作，还能很快处理将同一位图通过变换再次绘制的操作，但是对于从内存中加载位图的处理比较慢。比较一个过渡效果使用 height 和 transform 的两个流程：

composited layer 创建的条件

使用视频加速解码的 video 元素
flash、使用3D (WebGL) context 的 canvas 元素
CSS transform
CSS filter
CSS opacity

高性能的 CSS动画

减少消耗成本

为什么有些动画播放流畅，有些则显得很卡顿呢？从上面的知识中，我们或许会得到一些启发：现代浏览器在完成 position（位置）， scale（比例缩放）, rotation（旋转）和 opacity（透明度）这四种属性的动画时，消耗成本较低。

如果我们使用 height 进行变换，浏览器可能在每帧需要请求主线程重新布局、绘制和更新位图，再将位图从 CPU 传给 GPU，这个过程可能导致卡顿，也就是我们丢失了某些关键帧。

但是使用 height 的性能就一定比 transform 的性能差？不一定，可能的情况是：① 绘制的位图很小；② height 更新不会影响其他元素的布局等情况；③ 元素是脱离正常流的；

我们在使用 width、display、font-size、box-shadow、color 等可能引起重排或者重绘的属性时，如果你不能清楚的知道自己在做什么，我们还是建议使用推荐的操作避免糟糕的情况出现。

JS动画和CSS动画的优缺点

优点：JavaScript中的动画可以为你提供更多的控制，比如开始，暂停，回放，中断和取消等，还可以进行设计复杂的动画效果。缺点：主线程上可能进行复杂的运算，增大掉帧的风险（我们也可以放在 Web Worker 中进行）。
优点：浏览器会对CSS动画进行优化，如果有需要，它会创建图层，并且可以在主进程之外完成一些操作。缺点就是CSS动画相对于Javascript动画而言，缺乏表现力，对动画的设计来说更加复杂。

参考博客及推荐阅读

Animatable CSS properties
CSS Triggers
CSS animations and transitions performance: looking inside the browser
Accelerated Rendering in Chrome
High Performance Animations
CSS animations and transitions performance: looking inside the browser
Starting CSS Animations Mid-Way
Animating with Clip-Path
How Browsers Work: Behind the scenes of modern web browsers
网页性能管理详解