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面试题:CSS @keyframes 专家难度:多元素协同动画优化

页面中有一组图片,要求通过 @keyframes 实现图片依次淡入且每张图片淡入时间间隔为0.5秒,同时在图片全部淡入后整体有一个3D旋转的动画效果。阐述实现这种多元素协同动画的优化策略,避免性能问题,比如如何减少重排重绘,以及如何处理高帧率下的流畅度问题,并给出核心代码示例。
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优化策略

  1. 减少重排重绘
    • 合并样式修改:在CSS中一次性定义好动画所需的全部样式,避免在JavaScript中频繁修改单个样式属性。例如,不要先修改元素的width,再修改height,而是一次性修改widthheight
    • 使用will-change属性:提前告知浏览器元素即将发生的变化,让浏览器有机会提前优化。比如,对于要进行3D旋转的元素,可以设置will-change: transform。不过要注意,滥用此属性可能会消耗更多资源,应按需使用。
    • 批量操作DOM:如果需要通过JavaScript动态添加或修改图片元素,先在文档片段(DocumentFragment)中进行操作,完成后再将文档片段添加到DOM树中,这样只会触发一次重排重绘。
  2. 处理高帧率下的流畅度问题
    • 选择合适的帧率:通常60fps是比较理想的帧率,但在性能较差的设备上,可以适当降低帧率,比如30fps。在@keyframes中,通过合理设置关键帧的时间间隔来控制帧率。
    • 使用硬件加速:对于3D旋转等动画,利用CSS的transform属性,因为现代浏览器会对transformopacity等属性的动画进行硬件加速。例如,设置transform: rotateY(360deg)比直接修改lefttop等属性的性能更好。

核心代码示例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <style>
        /* 定义图片样式 */
        img {
            opacity: 0;
            display: block;
            margin-bottom: 10px;
            will-change: opacity, transform;
        }
        /* 定义图片淡入动画 */
        @keyframes fadeIn {
            from {
                opacity: 0;
            }
            to {
                opacity: 1;
            }
        }
        /* 定义图片整体3D旋转动画 */
        @keyframes rotate3D {
            from {
                transform: rotateY(0deg);
            }
            to {
                transform: rotateY(360deg);
            }
        }
        /* 给每张图片添加淡入动画并设置时间间隔 */
        img:nth-child(1) {
            animation: fadeIn 0.5s ease-in-out 0s forwards, rotate3D 3s ease-in-out 4s infinite;
        }
        img:nth-child(2) {
            animation: fadeIn 0.5s ease-in-out 0.5s forwards, rotate3D 3s ease-in-out 4s infinite;
        }
        img:nth-child(3) {
            animation: fadeIn 0.5s ease-in-out 1s forwards, rotate3D 3s ease-in-out 4s infinite;
        }
        /* 以此类推,如果有更多图片,继续增加nth-child选择器 */
    </style>
</head>
<body>
    <img src="image1.jpg" alt="图片1">
    <img src="image2.jpg" alt="图片2">
    <img src="image3.jpg" alt="图片3">
</body>
</html>

上述代码中,通过@keyframes定义了图片淡入和3D旋转的动画。每张图片通过nth-child选择器设置了不同的淡入延迟时间,在所有图片淡入完成(4秒后),整体开始3D旋转动画。同时,利用will-change属性和transform动画来优化性能。