核心方法主要有三种：css的transition和animation由JS触发，适用于声明式动画；requestAnimationFrame实现与屏幕刷新同步的高性能逐帧动画；Web Animations API结合了CSS性能与JS控制力，支持复杂交互。
浏览器中实现JS动画，核心方法主要有几种：利用CSS的
transition
和
animation
属性（虽然是CSS，但常由JS触发），使用
requestAnimationFrame
API进行逐帧绘制，以及现代的Web Animations API (WAAPI)。每种方式都有其适用场景和独特优势，理解它们能帮助我们根据具体需求做出最佳选择。
解决方案
在前端开发中，要实现流畅、富有表现力的动画效果，我们手头有几张牌可以打。最常见也最推荐的，无非是CSS动画、
requestAnimationFrame
以及逐渐崭露头角的Web Animations API (WAAPI)。
1. CSS Transitions和Animations： 这大概是大家接触最早，也是最常用的动画方式。它的优势在于性能。浏览器往往能对CSS动画进行硬件加速，这意味着动画过程可以在独立的合成线程中运行，不阻塞主线程，从而减少卡顿，实现60fps的流畅效果。
- Transitions (过渡): 当元素从一种状态平滑地过渡到另一种状态时使用。比如，鼠标悬停时按钮颜色变化，或者元素位置、大小的改变。你只需要定义起始和结束状态，浏览器会负责中间的补间动画。
.box { width: 100px; height: 100px; background-color: blue; transition: width 0.3s ease-in-out, background-color 0.3s ease-in-out; } .box:hover { width: 150px; background-color: red; }通过JavaScript，我们可以动态地添加或移除CSS类来触发这些过渡。
- Animations (动画): 适用于更复杂的、多步骤的、循环的动画效果。通过
@keyframes
规则定义动画序列中的关键帧，然后将动画应用到元素上。
@keyframes slideIn { 0% { transform: translateX(-100%); opacity: 0; } 50% { transform: translateX(10%); opacity: 0.5; } 100% { transform: translateX(0); opacity: 1; } } .element { animation: slideIn 1s ease-out forwards; }CSS动画非常适合那些声明式、不依赖复杂逻辑的动画。
2.
requestAnimationFrame
(rAF)： 当动画逻辑变得复杂，需要精确控制每一帧，或者动画效果是基于用户交互、物理引擎、数据变化时，
requestAnimationFrame
就成了不二之选。它告诉浏览器——“嘿，我这里有个动画要更新，等下一次浏览器重绘前通知我一下”。
-
工作原理： rAF的回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行。这意味着它与浏览器的刷新率同步，通常是每秒60次（60fps）。这避免了
setTimeout
或
setInterval
可能导致的动画卡顿或跳帧问题，因为后两者无法保证与浏览器渲染周期同步，容易导致丢帧。
-
适用场景： 游戏开发、粒子效果、拖拽、滚动视差、或者任何需要高度定制化和高性能的动画。
let start = null; function animate(currentTime) { if (!start) start = currentTime; const progress = currentTime - start; // 假设我们要让一个元素在2秒内从左移动到右 const element = document.getElementById('myElement'); const distance = 200; // 移动200px const duration = 2000; // 2秒 if (progress < duration) { element.style.transform = `translateX(${(progress / duration) * distance}px)`; requestAnimationFrame(animate); // 继续下一帧 } else { element.style.transform = `translateX(${distance}px)`; // 确保最终状态 console.log('Animation finished!'); } } requestAnimationFrame(animate);
3. Web Animations API (WAAPI)： WAAPI是CSS动画和JavaScript动画之间的一座桥梁，它允许我们用JavaScript来控制CSS动画，或者创建与CSS动画性能相当的JavaScript动画。它提供了一个统一的模型，让开发者能够以编程方式创建、播放、暂停、反转和调整动画。
- 优势： 结合了CSS动画的性能优势（可能硬件加速）和JavaScript的强大控制能力。你可以像操作dom一样操作动画对象。
- 使用方式：
const element = document.getElementById('myElement'); element.animate([ { transform: 'translateX(0)', opacity: 1 }, // 关键帧1 { transform: 'translateX(200px)', opacity: 0.5 } // 关键帧2 ], { duration: 1000, // 动画持续时间1秒 easing: 'ease-out', // 缓动函数 fill: 'forwards' // 动画结束后保持最终状态 });WAAPI的出现，在我看来，正在逐渐改变我们编写复杂动画的方式。它提供了一种更语义化、更可控的动画解决方案。
CSS动画与JavaScript动画，我该如何选择？
这确实是一个老生常谈的问题，但其答案并非一成不变，而是取决于具体的场景、动画的复杂度和交互需求。在我个人看来，这更像是一种取舍和策略上的平衡。
何时偏向CSS动画？ 如果你的动画是声明式的，即仅仅是元素状态的简单改变（比如hover效果、菜单展开/收起），并且不需要复杂的逻辑控制，那么CSS动画几乎总是首选。原因很简单：
- 性能优越： 浏览器对CSS动画有更深入的优化，通常能利用GPU进行硬件加速，将动画任务从主线程卸载到合成线程。这意味着即使主线程被JavaScript密集计算阻塞，CSS动画也能保持流畅。
- 开发简洁： 对于简单的效果，几行CSS代码就能搞定，可读性高，维护起来也方便。
- 关注点分离： 将样式和动画逻辑放在CSS中，符合关注点分离的原则。
但CSS动画的缺点也很明显：它对复杂逻辑的控制能力较弱。你很难在CSS中实现基于用户输入、物理模拟、或者与其他数据紧密关联的动画。调试起来，尤其是多步动画，也可能不如JS那么直观。
何时选择JavaScript动画（rAF或WAAPI）？ 当动画需求变得复杂，或者需要精细的控制时，JavaScript动画的优势就凸显出来了。
- 精细控制：
requestAnimationFrame
允许你逐帧控制动画的每一个细节。你可以根据任何运行时数据（如鼠标位置、滚动距离、传感器输入）来动态调整动画的路径、速度和效果。这对于游戏、数据可视化、自定义滚动效果等场景至关重要。
- 复杂逻辑： JS动画可以轻松集成复杂的数学函数、物理引擎（如碰撞检测、重力模拟），实现非线性的、交互性强的动画。
- 状态管理： 对于需要跟踪动画状态（播放中、暂停、反转）并在不同动画之间进行协调的场景，JS提供了更强大的API和工具。WAAPI在这方面尤其突出，它提供了
animation
对象，可以像操作DOM元素一样操作动画。
- 可访问性： JS动画可以更好地与辅助技术集成，例如，你可以通过JS控制动画的暂停/播放，以满足用户的无障碍需求。
在我看来，选择的关键在于“控制力”和“复杂性”。如果你的动画需要对过程有绝对的控制，或者动画逻辑本身就比较复杂，那么JavaScript动画是你的朋友。如果只是简单的视觉反馈，让CSS去处理吧，它会做得很好。
深入理解requestAnimationFrame：它为何是JS动画的利器？
requestAnimationFrame
(rAF) 在现代前端动画领域中，确实是一把不可或缺的利器。它的出现，彻底改变了我们编写高性能、流畅JavaScript动画的方式，解决了传统
setTimeout
和
setInterval
在动画方面存在的诸多痛点。
1. 与浏览器绘制周期同步： 这是rAF最核心的优势。传统的
setTimeout(fn, 16)
试图模拟60fps（1000ms/60帧≈16.6ms），但它并不能保证
fn
在浏览器下一次重绘前执行。如果
setTimeout
的回调在浏览器重绘之后才执行，那么这一帧的更新就错过了，导致动画卡顿或跳帧。
而
requestAnimationFrame
则不同。它明确告诉浏览器：“我有一个回调函数，请在下一次浏览器重绘之前调用它。”这样，你的动画更新逻辑就能与浏览器的渲染管道完美同步，确保每一帧都能被及时渲染出来，从而实现丝滑般的60fps动画体验。在我看来，这种“合拍”是实现真正流畅动画的基石。
2. 优化CPU/GPU资源： 当你的页面或浏览器标签页处于非活动状态（比如用户切换到其他标签页），
requestAnimationFrame
会自动暂停执行。这极大地减少了不必要的CPU和GPU开销，节省了电量，对于移动设备尤其重要。而
setInterval
则会“不顾一切”地持续运行，即便用户根本看不到动画，也在白白消耗资源。这种智能的资源管理，体现了rAF对用户体验和设备性能的深思熟虑。
3. 避免丢帧与性能抖动： 由于rAF与浏览器渲染同步，它能够有效避免“丢帧”现象。即使浏览器因为某些原因（如复杂的布局计算、重绘）导致某一帧耗时较长，rAF的回调也会在下一帧的合适时机被调用，而不是盲目地在固定的时间间隔内尝试更新，从而减少了动画的抖动和不稳定性。它更像是一个“聪明”的调度器，总能在最佳时机安排动画任务。
一个简单的rAF示例： 想象我们想让一个方块沿着一条抛物线运动，这需要每一帧都计算新的位置。
const box = document.getElementById('animatedBox'); let startTime = null; const duration = 2000; // 动画持续2秒 const amplitude = 100; // 抛物线高度 const maxTravelX = 300; // X轴最大位移 function parabolicAnimation(currentTime) { if (!startTime) startTime = currentTime; const elapsed = currentTime - startTime; const progress = Math.min(elapsed / duration, 1); // 0到1的进度 // X轴线性移动 const currentX = progress * maxTravelX; // Y轴模拟抛物线（简单sin函数模拟，实际抛物线是二次函数） // 0到180度（Math.PI）的sin值从0到1再到0 const currentY = -Math.sin(progress * Math.PI) * amplitude; box.style.transform = `translate(${currentX}px, ${currentY}px)`; if (progress < 1) { requestAnimationFrame(parabolicAnimation); } else { startTime = null; // 动画结束后重置，以便下次触发 console.log('Parabolic animation finished.'); } } // 假设我们有一个按钮来触发动画 document.getElementById('startButton').addEventListener('click', () => { requestAnimationFrame(parabolicAnimation); });
这个例子展示了rAF如何通过持续的帧更新来模拟复杂的运动轨迹。每次回调都会根据当前时间计算出精确的进度，进而得出元素的最新位置。
在我看来，rAF不仅仅是一个API，它更是一种动画开发的哲学：尊重浏览器，与浏览器协作。通过将动画任务交给浏览器调度，我们能够更高效、更稳定地实现高性能的JavaScript动画，这对于构建现代、流畅的用户界面至关重要。
Web Animations API (WAAPI)：现代浏览器动画的未来趋势？
Web Animations API (WAAPI) 是一个相对较新但潜力巨大的浏览器API，它旨在弥合CSS动画的性能优势与JavaScript动画的强大控制力之间的鸿沟。在我看来，WAAPI不仅仅是一个新的API，它更代表了浏览器动画未来发展的一个重要方向——统一化、可编程化和高性能。
WAAPI的理念与优势：
-
统一的动画模型： WAAPI提供了一套统一的JavaScript接口，来创建、控制和检查动画。无论是原本由CSS驱动的动画，还是纯粹由JavaScript创建的动画，都可以通过WAAPI进行操作。这意味着开发者不再需要在CSS和JS动画之间来回切换思维模式，所有动画都可以在一个框架下管理。这对于大型项目和动画库的开发来说，简直是福音。
-
性能接近CSS动画： WAAPI设计的初衷之一就是为了让JavaScript控制的动画也能享受到浏览器底层的性能优化，包括可能的硬件加速。它允许浏览器在独立的合成线程中执行动画，就像CSS动画一样，从而减少主线程的负担，避免卡顿。在我看来，这是WAAPI最吸引人的地方之一：获得JS的控制力，不损失CSS的性能。
-
强大的编程控制：
WAAPI的简单示例：
让我们用WAAPI来重现一个CSS
transform
动画，同时展示其编程控制能力。
const box = document.getElementById('myWAAPIBox'); // 定义关键帧 const keyframes = [ { transform: 'translateX(0) rotate(0deg)', opacity: 1, backgroundColor: 'blue' }, { transform: 'translateX(200px) rotate(180deg)', opacity: 0.5, backgroundColor: 'red' }, { transform: 'translateX(0) rotate(360deg)', opacity: 1, backgroundColor: 'blue' } ]; // 定义动画选项 const options = { duration: 2000, // 2秒 easing: 'ease-in-out', iterations: Infinity, // 无限循环 direction: 'alternate', // 动画交替反向播放 fill: 'forwards' // 动画结束后保持最终状态 }; // 创建动画实例 const boxAnimation = box.animate(keyframes, options); // 假设我们有一些按钮来控制动画 document.getElementById('playBtn').addEventListener('click', () => boxAnimation.play()); document.getElementById('pauseBtn').addEventListener('click', () => boxAnimation.pause()); document.getElementById('reverseBtn').addEventListener('click', () => boxAnimation.reverse()); document.getElementById('speedUpBtn').addEventListener('click', () => { boxAnimation.playbackRate *= 1.2; // 加速20% console.log('Current speed:', boxAnimation.playbackRate); }); document.getElementById('slowDownBtn').addEventListener('click', () => { boxAnimation.playbackRate /= 1.2; // 减速20% console.log('Current speed:', boxAnimation.playbackRate); }); // 监听动画结束事件 boxAnimation.onfinish = () => { console.log('Animation finished (though it is infinite in this example, it would fire on single run).'); };
这个例子展示了WAAPI如何通过
animate()
方法创建动画，并返回一个
animation
对象，我们可以通过这个对象来完全控制动画的播放。
当前与未来： 尽管WAAPI的浏览器支持度一直在提升，但在某些老旧浏览器中可能还需要polyfill。然而，它在现代浏览器中的表现已经非常出色。在我看来，随着前端对动画效果和交互体验的要求越来越高，WAAPI无疑将成为前端工程师实现复杂、高性能动画的利器。它提供了一种更结构化、更具扩展性的动画解决方案，让我们可以用更少的代码实现更强大的动画效果。如果你的项目需要高度可控且性能优异的动画，我强烈建议你深入学习和尝试WAAPI。
