现代的浏览器通常会有两个重要的执行线程,这2个线程协同工作来渲染一个网页:
- 主线程
- 合成线程
一般情况下,主线程负责:
- 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 - 将元素绘制(
Paint
)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
长时间执行
JavaScript
或渲染一个很大的元素会阻塞主线程,在这期间,它将无法响应用户的交互。
相反,合成线程则会尽量去响应用户的交互。当一个页面发生变化时,合成线程会以每秒60 帧
的间隔去不断重绘这个页面,即使这个页面不完整。
当用户滚动页面时,合成线程会通知主线程更新页面中最新可见部分的位图。但是,如果主线程响应地不够快,合成线程不会保持等待,而是马上绘制已经生成的位图,还没准备好的部分用白色进行填充。
GPU
目前,大多数手机、 平板电脑、 和计算机都配备了GPU
芯片。它有着非常专业的定位,这意味着GPU
非常擅长做某些事情(比如绘图),但在其他方面则没什么优势。
动画卡顿现象
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。
卡顿说明
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。
主线程每次都需要执行
Scripts
,Render Tree
,Layout
和Paint
这四个阶段的计算。
- 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 - 将元素绘制(
Paint
)到一个或多个位图中
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。
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。