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3行css实现循环动画,顺便说说浏览器兼容性

前端开发来说,通过动画来提升交互效果是很常见的。在很早以前,做web动画主要通过javascript或者jquery或者flash这样的手段,非常麻烦,自打有了ccs3,做动画就太方便了,只需几行css代码就可以搞定。

这里我们就演示一个常见的循环滚动效果,任务是这样:先准备一个图片,平铺到页面上充满整个屏幕,然后就让画面一直向上循环滚动,形成无边无际的感觉。

虽然可以从网上搜到一些类似的代码,但是鱼龙混杂,无关紧要的代码非常多,不够纯粹。如果要弄明白动画的原理,只有自己动手做一遍才能真正消化吃透。所以我们来一步步原创这个代码,排除所有不必要的基础样式,只说要点,3个步骤你就可以完全掌握其精髓!

第一步:布局

首先,滚动的图片需要放在一个容器里,一行html代码即可完成:

第二步:把图片放进容器

css中body的边界设为0,把容器设高度100%以充满屏幕,再调用背景图pic.png

第三部:让画面动起来

咱不做标题党,循环滚动靠的就是3行css动起来的。

先是1行 -webkit-animation属性:4个参数分别表示:动画名称scroll,1秒时长,移动速度为线性的,无限循环。

然后是对应的关键帧 @-webkit-keyframes 属性,这是自己定义的动画规则,只需写2行规则即可:

原理:动画就是画从一个地方动到另一个地方。对普通滚动效果来说,有起点和终点这两个节点的位置就够了。所以我们用0%和100%分别表示起点和终点,指定2个背景图的xy位置坐标即可。图片会在规定时间内从起点移动到终点,并循环下去,数值是负表示是向上移动。320px正好是图片的高度,这样循环的时候是无缝衔接的。

好了,最终完整的代码如下,是不是很精练呢?保存成 index.html 即可

代码写完了,还要记得在当前目录要有pic.png这个图片哦,我随便画了几笔,绝无观赏性,建议自己找个好看点的图片来代替。

现在用浏览器打开index.html即可看到效果,比较魔性的地方在于,如果你盯着看久了,关闭窗口以后会出现幻觉,仿佛整个显示器都在向上飞,哈哈!

最后我们来说说浏览器兼容性问题:

大家可能注意到了,前面那2个古怪的 -webkit-animation, @-webkit-keyframes 这里的-webkit-其实是一个前缀,animation和@keyframes才是CSS的标准属性。

当加上-webkit-后,就形成了一个针对特殊浏览器的专有属性,表示用在谷歌的chrome和苹果的safari浏览器上。此外还有-moz前缀代表针对firefox浏览器的私有属性。

所以我们在用到css3的一些特性的时候,经常使用一大堆的重复性的代码,比如我们今天的这个代码,有人会写成这个样子:

一个简单的动画就要写这么多冗余的代码,为的只是支持一些旧的浏览器,有必要吗?为什么在这个例子中我们仅仅采用了-webkit-而没有使用其它专有属性呢?

因为现在已经是2019年了!谷歌苹果的浏览器是主流,占据了绝大部分,而其它小众浏览器也大多能够兼容他们,在版本上,大部分人安装浏览器是直接下载新版本安装使用,而非找出家里陈年的老软盘、老光盘去安装,家中的老电脑也早已升级不知多少回了,所以也几乎没有机会使用低版本的浏览器了!

至于微软的IE,就更别提了,IE9以前不支持动画的,只能用js或者jquery来写动画,直到IE10才支持css动画,随后IE被放弃,主推Edge,搞了几天越来越头大干脆也放弃,现在直接使用chrome内核了,所以针对ie的兼容性除非有特殊要求已经无需考虑。

你在网上能看到的范例代码,如果有写成那么复杂臃肿的,估计也都是3-5年前发的老文,或者抄来抄去不做思考的搬砖工留下的“初学者”笔记。

我们不仿测试一下几款主流浏览器的情况看看,结论:

测试结果表明,-webkit-的写法在4款不同内核的浏览器上都能正常使用,所以我们的代码因此能得以简化。

当然,这个例子也有局限性,比如你看,只有苹果safari不支持标准写法,万一将来他改邪归正了呢?毕竟标准写法才是众望所归不是?使用针对个别浏览器的私有属性写法,虽可用但毕竟有些怪怪的,将来怎么样还很难说呢。这样看来,如果使用古老的处理办法,重复N次为每个专属浏览器各写一份代码,除了辣眼睛也真没什么错。

浏览器的兼容问题涉及面实在是非常广,三言两语还真说不完,以后会专门来讲。

览器内核中有一个渲染进程,又名Renderer进程,我们页面的渲染,js的执行,事件的循环都在这一进程内进行,也就是说,该进程下面拥有着多个线程,靠着这些现成共同完成渲染任务。这个进程里面主要有一下几个线程:

1、 图形用户界面GUI渲染线程

  • 负责渲染浏览器界面,包括解析HTML、CSS、构建DOM树、Render树、布局与绘制等
  • 当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时,该线程就会执行
  • 与JS执行线程互斥。浏览器为了保持render树结构的稳定,当JS执行时会停止页面的渲染。

2、JS引擎执行线程

  • JS内核,也称JS引擎,负责处理执行javascript脚本
  • 等待任务队列的任务的到来,然后加以处理,浏览器无论什么时候都只有一个JS引擎在运行JS程序,因为是单线程的。

3、定时触发器线程

  • setInterval与setTimeout所在线程
  • 定时计时器并不是由JS引擎计时的,因为如果JS引擎是单线程的,如果JS引擎处于堵塞状态,那会影响到计时的准确
  • 当计时完成被触发,事件会被添加到事件队列,等待JS引擎空闲了执行
  • 注意:W3C的HTML标准中规定,setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms

4、异步HTTP请求线程

  • 在XMLHttpRequest在连接后新启动的一个线程
  • 线程如果检测到请求的状态变更,如果设置有回调函数,该线程会把回调函数添加到事件队列,同理,等待JS引擎空闲了执行

5、事件触发线程

  • 听起来像JS的执行,但是其实归属于浏览器,而不是JS引擎,用来控制时间循环(可以理解,JS引擎自己都忙不过来,需要浏览器另开线程协助)
  • 当JS引擎执行代码块如setTimeout时(也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等),会将对应任务添加到事件线程中
  • 当对应的事件符合触发条件被触发时,该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JS引擎的处理
  • 注意:由于JS的单线程关系,所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理(当JS引擎空闲时才会去执行)

浏览器Event Loop图:

示例代码:

1. 初始化状态都为空,浏览器控制台是空的的,调用堆栈也是空的

2. console.log(‘Hi’)添加到调用堆栈中

3. 执行console.log(‘Hi’)

4. console.log(‘Hi’)从调用堆栈中移除。

5. setTimeout(function cb1() { … }) 添加到调用堆栈。

6. setTimeout(function cb1() { … }) 执行,浏览器创建一个计时器计时,这个作为Web api的一部分。

7. setTimeout(function cb1() { … })本身执行完成,并从调用堆栈中删除。

8. console.log(‘Bye’) 添加到调用堆栈

9. 执行 console.log(‘Bye’)

10. console.log(‘Bye’) 从调用调用堆栈移除

11. 至少在5秒之后,计时器完成并将cb1回调推到回调队列。

12. 事件循环从回调队列中获取cb1并将其推入调用堆栈。

13. 执行cb1并将console.log(‘cb1’)添加到调用堆栈。

14. 执行 console.log(‘cb1’)

15. console.log(‘cb1’) 从调用堆栈中移除

16. cb1 从调用堆栈中移除

快速回顾:

宏任务和微任务

在JavaScript中,任务被分为Task(又称为MacroTask,宏任务)和MicroTask(微任务)两种。它们分别包含以下内容:

MacroTask: script(整体代码), setTimeout, setInterval, setImmediate(node独有), I/O, UI rendering

MicroTask: process.nextTick(node独有), Promises, Object.observe(废弃), MutationObserver

需要注意的一点是:

在同一个上下文中,总的执行顺序为同步代码—>microTask—>macroTask

具体来说,浏览器会不断从task队列中按顺序取task执行,每执行完一个task都会检查microtask队列是否为空(执行完一个task的具体标志是函数执行栈为空),如果不为空则会一次性执行完所有microtask。然后再进入下一个循环去task队列中取下一个task执行,以此类推。

示例代码:

主程序和和settimeout都是宏任务,两个promise是微任务

第一个宏任务(主程序)执行完,执行全部的微任务(两个promise),再执行下一个宏任务(settimeout),所以结果为:

正确答案是

script start, script end, promise1, promise2, setTimeout

件循环机制:


多进程和多线程

1. 进程:程序的一次执行, 它占有一片独有的内存空间

2. 线程: CPU的基本调度单位, 是程序执行的一个完整流程

3. 进程与线程

* 一个进程中一般至少有一个运行的线程: 主线程

* 一个进程中也可以同时运行多个线程, 我们会说程序是多线程运行的

* 一个进程内的数据可以供其中的多个线程直接共享

* 多个进程之间的数据是不能直接共享的


4. 浏览器运行是单进程还是多进程?

* 有的是单进程

* firefox

* 老版IE

* 有的是多进程

* chrome

* 新版IE

5. 如何查看浏览器是否是多进程运行的呢?

* 任务管理器==>进程


6. 浏览器运行是单线程还是多线程?

* 都是多线程运行的


js是单线程的

1. 如何证明js执行是单线程的?

* setTimeout()的回调函数是在主线程执行的

* 定时器回调函数只有在运行栈中的代码全部执行完后才有可能执行

2. 为什么js要用单线程模式, 而不用多线程模式?

* JavaScript的单线程,与它的用途有关。

* 作为浏览器脚本语言,JavaScript的主要用途是与用户互动,以及操作DOM。

* 这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题


3. 代码的分类:

* 初始化代码(同步代码)

* 回调代码


4. js引擎执行代码的基本流程

* 先执行初始化代码: 包含一些特别的代码

* 设置定时器

* 绑定监听

* 发送ajax请求

* 后面在某个时刻才会执行回调代码


同步 异步执行顺序:

同步 同步执行完成才会去执行异步

异步 只要是异步的任务都会有自己的管理模块进行托管


异步任务: (分为:微任务 、宏任务)

回调

事件

定时器

ajax

生命周期回调函数


常见的微任务有:

  1. Promise的.then.catch等方法
  2. Promise.resolve().then()以及其他通过Promise.resolve()创建的Promise的.then()方法、
  3. Object.observe回调

常见的宏任务有:

  1. 定时器,比如setTimeout、setInterval、setImmediate等
  2. 调用DOM API时的回调函数,比如addEventListener中的回调函数
  3. requestAnimationFrame
  4. I/O 操作


注意:在微任务执行之后再执行宏任务。


事件循环模型

1. 所有代码分类

* 初始化执行代码(同步代码): 包含绑定dom事件监听, 设置定时器, 发送ajax请求的代码

* 回调执行代码(异步代码): 处理回调逻辑

2. js引擎执行代码的基本流程:

* 初始化代码===>回调代码

3. 模型的2个重要组成部分:

* 事件管理模块

* 回调队列

4. 模型的运转流程

* 执行初始化代码, 将事件回调函数交给对应模块管理

* 当事件发生时, 管理模块会将回调函数及其数据添加到回调列队中

* 只有当初始化代码执行完后(可能要一定时间), 才会遍历读取回调队列中的回调函数执行


事件循环的理解:


理解:JavaScript事件执行队列:

将所有js事件依次放在一个执行队列里:

1.首先放入同步(事件)

2.再放入异步微任务(事件) 如:.then .catch 里的回调

3.再放入异步宏任务(事件) 如: 点击事件、setTimeout定时器

4.执行完以上事件 会进行一次GUI渲染。

GUI渲染线程负责渲染浏览器界面HTML元素,当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时,该线程就会执行。


5.事件循环:

执行到异步微任务的时候 里面的回调一样会按顺序执行:

1.同步(事件)

2.异步微任务(事件)

3.再异步宏任务

4.再进行一次GUI渲染。

再执行到异步宏任务的时候 里面的回调一样会按顺序执行

1.同步(事件)

2.异步微任务(事件)

3.再异步宏任务

4.再进行一次GUI渲染。


最终完成事件的循环。


代码示例说明执行机制:

setTimeout(() => {
  // 异步宏任务代码
  console.log(`执行定时器setTimeout`);
}, 0)

new Promise(resolve => {
  console.log(`执行Promise的resolve`); // 同步代码1
  resolve(1)
}).then((val) => {
  // 异步微任务代码
  console.log(`执行Promise的then-${val}`);
})

for (let index = 0; index < 10; index++) {
  // 同步代码2
  console.log(`执行for循环${index}`);
}

打印结果:



最终执行结果:

1 Promise的resolve 同步代码1 先执行

2 for循环 同步代码2 再执行 (无论循环多少次 都是同步代码就会比异步先执行)

3 then的回调 再执行 异步微任务代码 (异步中微任务 比 宏任务 先执行)

4 setTimeout 再执行 异步宏任务代码


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