现代 Web UI 越来越强调流畅、连贯的用户体验。然而传统的 DOM 操作导致内容切换生硬，缺乏过渡动画。为此，Chrome 团队提出了一项划时代的标准草案 —— View Transitions API。它让页面在 DOM 状态变更前后实现平滑过渡，而无需显式管理动画元素或状态同步。
本文将深度解析这项 API 的核心：DOM 快照差分算法（DOM Snapshot Diffing） 。这背后的算法思想并非简单的 diff，而是融合了性能优化、节点映射、样式跟踪的综合设计。我们将通过真实案例，揭示它是如何在瞬间捕捉视觉状态并生成过渡动画的。
什么是 View Transitions API？
View Transitions API 是一种浏览器级别的页面变更过渡机制。
其核心理念是：
- 捕获变更前后页面 DOM 的视觉快照
- 通过 diff 算法匹配关键元素
- 浏览器自动生成补间动画，实现平滑过渡
它不仅适用于 SPA 页面局部更新，也支持多页应用（MPA）的全页面跳转过渡。
DOM 快照差分的基本原理
View Transitions API 的流程可以概括为以下几步：
1. 捕获变更前的 DOM 快照（before snapshot）
2. 执行用户定义的 DOM 更新
3. 捕获变更后的 DOM 快照（after snapshot）
4. 计算两次快照之间的差异（DOM diff）
5. 渲染补间动画（transition）
其中，步骤 4 的差分算法是整个机制的灵魂。它负责决定：
- 哪些 DOM 元素发生了位移、缩放、透明度变化
- 哪些元素是“新增”、“删除”或“保留”
- 哪些元素在视觉上是“相同”的（通过
view-transition-name标记）
快照差分算法核心逻辑
浏览器内部的算法设计无法开源查看，但我们可根据官方规范和实验行为推断其大致过程：
✅ 1. 节点识别：基于 view-transition-name
在 DOM 中标记关键元素：
<div style="view-transition-name: profile-avatar"></div>
浏览器在快照时会记录这些节点，并使用名称作为匹配键。
如果某个元素在旧 DOM 和新 DOM 中都存在 view-transition-name: profile-avatar，则认为这是同一个视觉实体，可以执行平滑动画。
✅ 2. 样式快照：计算视觉特征
对于匹配的节点，浏览器会记录它们的：
- 边界框（bounding box）
- 样式（transform、opacity、clip、border-radius 等）
- 可见性
- 位图缓存（用于过渡期间离屏绘制）
这些构成了节点的“视觉快照”。
✅ 3. 快照比对：空间 diff + 样式 diff
浏览器在两个快照中对比这些信息：
- 位置是否发生变化？→ 位移动画
- 尺寸是否变化？→ 缩放动画
- 样式是否渐变？→ 淡入淡出等动画
如果两个快照之间的差异无法可视化，就不会做动画。例如完全重排结构、父节点不同、元素消失等。
✅ 4. Transition layer 渲染
最终，浏览器将这些差分构建成一个 过渡图层（transition layer） ，在动画过程中显示旧状态到新状态的补间效果。
实战案例：头像变更平滑过渡
我们以一个切换用户资料页的例子来说明实际应用：
HTML 结构
<!-- 页面 A -->
<img src="avatar.jpg" style="view-transition-name: avatar">
<!-- 页面 B -->
<img src="avatar-large.jpg" style="view-transition-name: avatar">
在 JavaScript 中触发 View Transition：
document.startViewTransition(() => {
// 切换页面内容
renderProfilePage();
});
浏览器会：
- 捕捉当前 avatar 的位置与样式
- 渲染 B 页面后，获取新的 avatar 元素
- 自动插入 transition 图层，将旧图片平移、缩放到新位置
- 页面平滑过渡，无需手动管理动画
动画控制：自定义样式和中断逻辑
可通过 @keyframes 控制样式细节：
::view-transition-old(avatar) {
animation: fade-out 0.3s ease;
}
::view-transition-new(avatar) {
animation: fade-in 0.3s ease;
}
还可通过 viewTransition.updateCallbackDone.then(...) 控制下一步逻辑，保证动画完成后再执行下一阶段操作。
差分算法的局限与注意事项
虽然该算法简化了开发者负担，但其内部仍有一定约束：
- 必须明确标记 key 元素（用 view-transition-name）
- 不能跨文档跳转（仅在支持的 SPA 中有效）
- 不支持渲染时延迟组件，否则快照获取不到预期元素
- 不适用于复杂结构重排，例如 DOM 架构层级变更严重时，无法识别同一元素
浏览器兼容性与渐进增强
View Transitions API 当前仅在 Chromium 111+ 浏览器中支持，Firefox、Safari 尚未实现。
为了兼容性，可采用渐进式方案：
if (document.startViewTransition) {
document.startViewTransition(() => {
// 新 DOM 更新逻辑
});
} else {
// Fallback：直接更新页面
renderPageWithoutTransition();
}
总结
View Transitions API 让前端开发进入了“原生动画无痛过渡”的新时代。其核心的 DOM 快照差分算法，本质上是浏览器的一种轻量级“动画 reconciliation”机制。它通过元素命名 + 样式 diff 实现视觉同步，使页面更新更自然、更平滑。
在实际开发中，善用 view-transition-name、理解快照捕获时机、避免非结构性突变，将使你掌控这项技术如臂使指。
