打造H5动感影集的爱恨情仇–动画性能篇
“你听说过动感影集么?”
动感影集是QQ空间新功能，可以将静态的图片轻松转变为动态的视频集，且载体是HTML5（简称H5）页面，意味着可以随时分享到空间或朋友圈给好友欣赏！
移动端区别于PC年代的相册视频，由于设备性能限制，每一个动画细节都需要认真优化，今天就来说说动感影集开发过程中的动画性能检测与优化的问题。
1.先利其器 – Chrome Timeline&Rendering
性能分析前，我们先看看工具。Chrome浏览器带来的两个工具是发现性能问题的利器，它们是Timeline和Rendering。
Timeline
Timeline是一款基于录制的工具，通过录制在浏览器中的一系列操作，系统会记录这个过程的所有细节数据，包括js计算、页面重绘、复合层消耗等，同时还保存着这个过程每一帧的截图。
使用方法：打开Chrome开发者工具，选择Timeline。点击左上角小圆点录制操作，然后在要检测的页面上做一系列交互操作，结束后再次点击圆点停止，最后操作期间的一系列数据就会以图表等的形式呈现在面板中。
它有四种事件，对应四个颜色。如下图，网络和DOM解析(蓝色)，JavaScript计算(黄色)，样式重计算和布局(紫色)以及绘画和合成(绿色)事件。
它有三个模式：帧模式、事件模式和内存模式。
（1）帧模式
帧模式需要选中帧视图(柱形图按钮)开启。该模式是检查动画性能最常用的模式。
注意到，帧查看器有两条分界线，分别是30fps和60fps。
这需要我们重温fps（每秒传输帧数）的概念：
- 若动画表现fps大于60，则超越了人眼能反映的刷新频率；
- 如果fps小于30，则卡顿明显；
也就是说fps要保证接近60才能保证流畅。点击这里可以看到30fps和60fps的明显区别。回归到帧模式柱状图，不难看出柱状图柱高越小表示动画越流畅。
同时通过点击柱状图还可以看到CPU、内存的详情，以及找到对应脚本和结点定位。
基本用法：
- 点击录制->开始页面动画->结束录制
- 通过查看柱状图记录出哪些柱比较高（性能差）
- 点击柱图定位事件记录，结合详情数据找出性能卡顿的原因
（2）事件模式和内存模式
事件模式需要点击事件按钮开启（如图左侧蓝色），而内存模式是可以同时显示在帧模式或事件模式中，只需要勾选Memory面板即可。
事件模式是以事件为导向，观察录制间操作的事件经过，方便定位哪个操作占用的事件比较频繁。同时结合内存面板，可以看得出哪个事件消耗的内存最大，有没有合理地进行垃圾回收（GC）。
同时注意到这里勾选了Screenshots面板，这个面板记录了过程间的屏幕截图，更方便定位有性能问题的操作区间，发现问题所在。
Rendering
Rendering处于开发者工具的隐藏面板中，打开Chrome开发者工具然后按ESC键打开。
它有四个功能：
开启绘制闪烁提示。这功能会让页面在渲染的时候闪烁绿色，你可以借此增删元素查看哪些元素是绘制消耗最大的。（该功能替代了旧版的Show paint rectangles+Enable continuous page repainting，Chrome46。）
显示层块边框。这功能会让所有层块元素展示黄色的边框，可以方便定位元素的布局是否合理。
显示FPS计量器。这功能会在页面右上角展示一个FPS计量器，实时展示FPS数，可以方便地在做一系列操作的时候发现性能瓶颈卡在哪里。
展示滚动表现。这功能是使页面滚动变得缓慢，对触摸和滚动事件的监听会使滚动延迟，可以通过这个功能查看滚动时期的瓶颈。
2.洞察技巧 – 如何发现性能问题
上面说了性能分析的工具，下面应该说说检测动画性能问题的办法。动画性能分析主要用到Timeline帧模式+Rendering的开启绘制闪烁和显示层级边框功能。
用法1：检查卡顿情况
打开帧模式，点击录制按钮，开始录制页面操作，之后结束录制，查看柱状图。发现低于60fps的柱形，点击具体的帧率柱，查看记录详情，根据左边的信息定位问题所在，如下图：
用法2：查看层级与多余布局块
有时候感觉页面卡，可能会是因为层块多没有处理好显隐。可以通过功能面板的paint选项卡开启渲染截图。
该功能开启后，再次录制操作，结束后可以在详细数据面板看到每一个柱形图的即时渲染截图，通过移动和查找可以看出哪些块是不应该出现的，从而把它解决掉。
用法3：查看多余或重复渲染的结点
勾选Rendering中的Enable paint flashing和Show layer borders。直接操作页面，可以看到操作期间是否会有意料之外的块状渲染（渲染的结点会呈现绿色框框），若有问题则删除多余结点再次尝试，逐渐定位出有问题的结点。
以上三个功能可以帮助你发现很多性能的问题。
3.江湖事迹 – 动感影集性能案例
说了那么多，现在就来分享三个开发过程中的简单性能案例。
1.封尾扩散动画
动感影集的封尾页会用到一个通用的页尾，动画很简单，是一个圈圈由中间向两边扩散。实现也很快，马上会想到border动画，把border由0px->1000px，在PC看没问题，于是就有了这个。
但是，在小米2S看的时候就发现结束的时候十分卡，看了下前面的元素都是渐现动画，不可能呀，于是用Timeline工具分析了一下。
各种绿色！说明是painting（渲染）引起的性能问题，因此毫无疑问是动画原因了。同时我还看了下Paint面板：
发现了一个十分大的层在绘制（绿色部分），发现是bg-border这个结点的问题。于是我查看了该结点的动画：
会不会就是这个结点的border动画引起的？那试试换一种写法，我把border值固定，通过transform:scale来改变大小，实现了一样的效果。
再看看timeline？
O.M.G！除了刚开始绘制的消耗外，其他时候已经不会产生太多严重消耗，总体FPS维持在60以上（十分流畅），而且层的大小也自然降了下来。
结论： border动画在低端机器可能会产生性能问题，看情况使用其他方式代替。
2.前景放大动画
在邀请函模板里有一个前景由小变大的动画，但是在安卓机上产生了严重的渲染异常，如下图：
在IOS机器上没有重现，循例我查看了timeline。发现上面也没有异样，性能还是能保持流畅。那么问题出在哪里呢？
我查看了这区域的代码，这里是一个影集间的相片切换效果，其中上一个效果结束会加上一个.animate-b的类，作用了这个类将会有一个渐隐的动画；与此同时新的页只要加上.animate类就开始播放。这是通过js控制两个类来实现不同类型动画的切换。
那么问题是否出在这里呢？于是我把渐隐动画去掉，播放完的页面直接隐藏掉，不让动画播放，然后新动画调整到直接播放不渐现的效果。
最后发现，问题解决了！效果如图：
结论： 背后的动画可能会影响当前动画的播放，在安卓4.0系统都会产生渲染异常的问题，因此应该把不在当前播放的动画停掉。
3.安卓逐帧渲染bug
更多的性能问题都不会产生严重的表现，最多是一点卡顿。但是安卓4.0的渲染异常却是常会出现，为此我再找一个例子。以下是我做万圣节活动的时候发现的一个问题，具体表现直接上图：
这是魅族比较好的一台机器，但依然会产生逐帧渲染问题。
根据之前的例子，我第一时间会想到是否别的动画在影响？我看到这个动画作用钱有一个手一直摇一摇的动画，而且发现摇完后那个动画在背后是循环播放（infinite）的，一直没有结束。
心想，只能是它了，于是我把它去掉：
结果如我所想，页面终于流畅了：
总结： 在性能检测的时候，有时候工具并不能帮到你，在找问题的时候也不要一味在当前页面找，很有可能是背后的一些无关代码在做着别的消耗性行为，因此在找不到问题的时候不妨从当前页的上下游入手。
4.熟能生巧 – 性能优化的经验技巧
说了一些具体操作办法，最后来说一下我在开发过程中积累的经验。
1.以下属性的更优解决方案
左侧属性都很有可能会带来性能问题。
2.动画坑点
- 兄弟元素间动画互相影响
当前播放的动画会因为其他结点动画还没结束而收到影响，安卓机器上会呈现逐帧渲染的表现。解决办法：处可视区域播放的动画外，将背后播放的动画display:none或者animation-play-state:pause。 - z-index设置不当
兄弟元素在复合层中渲染，且z-index比主元素小，则主元素也会被加入到复合层渲染。有篇文章就是说这个问题。解决办法：给作用于动画的兄弟元素设置合理z-index值。
3.巧妙使用css动画
这是一些用CSS3来解决一般JS效果的做法。
4.是否都要GPU加速？
最后，讨论一下这个问题。开启GPU加速固然会让页面动画更流畅，但是否表示所有元素都要开启？肯定不是，会有以下几个缺点：
- 盲目使用会让无关元素都渲染成复合层。
- 复合层渲染成位图消耗内存，也会耗时。
- 移动端手机会因此电量消耗更快。
由此可见，如果使用GPU的元素很多，那么内存的消耗可能就远远大于动画的消耗，这就有点本末倒置了。因此，最好的办法是处理好动画层级，整合动画层一并开启GPU加速。
以上，感谢阅读，欢迎留言讨论。
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