requestAnimationFrame详解及对比

 

 

目录

1、什么是requestAnimationFrame？ 

2、 设置这个API的目的是什么？ 

3、 requestAnimationFrame的优缺点 

①优点： 

②缺点： 

4、 requestAnimationFrame的使用 

①语法： 

②范例： 

5、setTimeout（补充） 

 

 

 

 

 

1、什么是requestAnimationFrame？

requestAnimationFrame是浏览器用于定时循环操作的一个接口，类似于setTimeout，主要用途是按帧对网页进行重绘，让各种网页动画效果（DOM动画、Canvas动画、SVG动画、WebGL动画）能够有一个统一的刷新机制，从而节省系统资源，提高系统性能，改善视觉效果。

在运行过程中，window.requestAnimationFrame() 告诉浏览器——你希望执行一个动画，并且要求浏览器在下次重绘之前调用指定的回调函数更新动画。该方法需要传入一个回调函数作为参数，该回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行

 

注意：若你想在浏览器下次重绘之前继续更新下一帧动画，那么回调函数自身必须再次调用window.requestAnimationFrame()

 

2、设置这个API的目的是什么？

用js来实现动画，一般是用setTimeout或setInterval这两个函数。css3动画出来后，实现动画的方式又多了一种选择，而且性能和流畅度也得到了很大的提升。

但是css3动画还是有不少局限性，比如不是所有属性都能参与动画、动画缓动效果太少、无法完全控制动画过程等等。但是setTimeout和setInterval有着严重的性能问题，就算现代浏览器对其极力优化，但还是无法跟css3的动画性能相提并论。

 

 

有需求就会有市场，有痛点就会有想要去解决

 

requestAnimationFrame 是一个专门为实现高性能的帧动画而设计的API，目前不管是移动端还是桌面端，新版本的浏览器都已经支持了这个API。

3、requestAnimationFrame的优缺点

（相对于setTimeout、setInterval）

 

①优点：

• requestAnimationFrame 会把每一帧中的所有DOM操作集中起来，在一次重绘或回流中就完成，并且重绘或回流的时间间隔紧紧跟随浏览器的刷新频率。充分利用了显示器的刷新机制，比较节省系统资源（显示器有固定的刷新频率（60Hz或75Hz），也就是说，每秒最多只能重绘60次或75次）。
• requestAnimationFrame是一个全局函数。调用requestAnimationFrame后，它会要求浏览器根据自己的频率进行一次重绘，它会接收一个回调函数作为参数，在浏览器即将开始重绘时，会调用这个函数，并会给这个函数传入调用回调函数时的时间作为参数。之后会反复不断地调用requestAnimationFrame，以达到动画效果；
• 节省了CPU、GPU和电力。使用setTimeout实现的动画，当页面被隐藏或最小化时，setTimeout 仍然在后台执行动画任务，此时刷新动画是没有意义的，完全是浪费CPU等资源。而requestAnimationFrame则完全不同，当页面处理未激活的状态下，该页面的屏幕刷新任务也会被系统暂停，因此跟着系统步伐走的requestAnimationFrame也会停止渲染，当页面被激活时，动画就从上次停留的地方继续执行，有效节省了CPU、GPU和电力开销。

 

②缺点：

• 由于requestAnimationFrame目前还存在兼容性问题，而且不同的浏览器还需要带不同的前缀。因此需要通过降级的方式对requestAnimationFrame进行封装，根据不同浏览器的情况从高级特性往低进行回退。
• requestAnimationFrame是在主线程上完成。这意味着，如果主线程非常繁忙，requestAnimationFrame的动画效果会大打折扣。

 

4、requestAnimationFrame的使用

 

①语法：

window.requestAnimationFrame(callback);

 

参数：callback

下一次重绘之前更新动画帧所调用的函数(即上面所说的回调函数)。该回调函数会被传入DOMHighResTimeStamp参数，该参数与performance.now()的返回值相同，它表示requestAnimationFrame() 开始去执行回调函数的时刻。

返回值：

一个 long 整数，请求 ID ，是回调列表中唯一的标识。是个非零值，没别的意义。你可以传这个值给 window.cancelAnimationFrame() 以取消回调函数。

 

②范例：

var start = null;var element = document.getElementById('SomeElementYouWantToAnimate');

element.style.position = 'absolute';

function step(timestamp) {

  if (!start) start = timestamp;

  var progress = timestamp - start;

  element.style.left = Math.min(progress / 10, 200) + 'px';

  if (progress < 2000) {

    window.requestAnimationFrame(step);

  }}



window.requestAnimationFrame(step);

（范例来源于MDN web docs）

 

 

5、setTimeout（补充）

setTimeout 是通过设置一个间隔时间来不断的改变图像的位置，从而达到动画效果的。但是利用seTimeout实现的动画在某些低端机上会出现卡顿、抖动的现象。

那为什么会出现卡顿呢

50. setTimeout的执行时间并不是确定的。在Javascript中， setTimeout 任务被放进了异步队列中，只有当主线程上的任务执行完以后，才会去检查该队列里的任务是否需要开始执行，因此 setTimeout 的实际执行时间一般要比其设定的时间晚一些。
50. 刷新频率受屏幕分辨率和屏幕尺寸的影响，因此不同设备的屏幕刷新频率可能会不同，而 setTimeout只能设置一个固定的时间间隔，这个时间不一定和屏幕的刷新时间相同。

以上两种情况都会导致setTimeout的执行步调和屏幕的刷新率不一致，从而出现掉帧现象。

 

那为什么步调不一致就会引起丢帧呢？

首先要明白，setTimeout的执行只是在内存中对图像属性进行改变，这个变化必须要等到屏幕下次刷新时才会被更新到屏幕上。如果两者的步调不一致，就可能会导致中间某一帧的操作被跨越过去，而直接更新下一帧的图像。

 

举个栗子：

假设屏幕每隔16.7ms刷新一次，而setTimeout每隔10ms设置图像向左移动1px， 就会出现如下绘制过程：

• 第0ms: 屏幕未刷新，等待中，setTimeout也未执行，等待中；
• 第10ms: 屏幕未刷新，等待中，setTimeout开始执行并设置图像属性left=1px；
• 第16.7ms: 屏幕开始刷新，屏幕上的图像向左移动了1px， setTimeout 未执行，继续等待中；
• 第20ms: 屏幕未刷新，等待中，setTimeout开始执行并设置left=2px;
• 第30ms: 屏幕未刷新，等待中，setTimeout开始执行并设置left=3px;
• 第33.4ms:屏幕开始刷新，屏幕上的图像向左移动了3px， setTimeout未执行，继续等待中；
• …

从上面的绘制过程中可以看出，屏幕没有更新left=2px的那一帧画面，图像直接从1px的位置跳到了3px的的位置，这就是丢帧现象，这种现象就会引起动画卡顿。

（setTimeout解释大部分来源于百度，经过作者略微修改，仅供参考）