关于JS动画和CSS3动画的性能差异

本文章为综合其它资料所得。

根据Google Developer，Chromium项目里，渲染线程分为main thread和compositor thread。

如果CSS动画只是改变transforms和opacity，这时整个CSS动画得以在compositor thread完成（而JS动画则会在main thread执行，然后触发compositor进行下一步操作）
在JS执行一些昂贵的任务时，main thread繁忙，CSS动画由于使用了compositor thread可以保持流畅，可参考adobe的博客。

在主线程中，维护了一棵Layer树（LayerTreeHost），管理了TiledLayer，在compositor thread，维护了同样一颗LayerTreeHostImpl，管理了LayerImpl，这两棵树的内容是拷贝关系。因此可以彼此不干扰，当Javascript在main thread操作LayerTreeHost的同时，compositor thread可以用LayerTreeHostImpl做渲染。当Javascript繁忙导致主线程卡住时，合成到屏幕的过程也是流畅的。
为了实现防假死，鼠标键盘消息会被首先分发到compositor thread，然后再到main thread。这样，当main thread繁忙时，compositor thread还是能够响应一部分消息，例如，鼠标滚动时，加入main thread繁忙，compositor thread也会处理滚动消息，滚动已经被提交的页面部分（未被提交的部分将被刷白）。

CSS动画比JS流畅的前提：

• 在Chromium基础上的浏览器中
• JS在执行一些昂贵的任务
• 同时CSS动画不触发layout或paint
  在CSS动画或JS动画触发了paint或layout时，需要main thread进行Layer树的重计算，这时CSS动画或JS动画都会阻塞后续操作。

参考CSS Triggers，只有如下属性的修改才符合“仅触发Composite，不触发layout或paint”：

• backface-visibility
• opacity
• perspective
• perspective-origin
• transfrom

所以只有用上了3D加速或修改opacity时，才有机会用得上CSS动画的这一优势。

因此，在大部分应用场景下，效率角度更值得关注的还是下列问题。

• 是否导致layout
• repaint的面积
• 是否是有高消耗的属性（css shadow等）
• 是否启用硬件加速

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那么Chromium以外的其他浏览器呢？CSSTrick里比较了一次效率。

Animated properties	JS-based Animation更快	CSS-based Animation更快
top, left, width, height	Windows Surface RT, iPhone 5s (iOS7), iPad 3 (iOS 6), iPad 3 (iOS7), Samsung Galaxy Tab 2, Chrome, Firefox, Safari, Opera, Kindle Fire HD, IE11	(none)
translate, scale	Windows Surface RT, iPhone 5s (iOS7), iPad 3 (iOS7), Samsung Galaxy Tab 2, Firefox, Opera, IE11	iPad 3 (iOS6), Safari, Chrome

可以看到，Chromium以外的其他浏览器没有这方面的CSS动画效率的优化。尽管MSDN提到“它可提供更好的呈现性能”，但测试并没有支持这一点。

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现今CSS动画和JS动画主要的不同点是

• 功能涵盖面，JS比CSS3大
  • 定义动画过程的@keyframes不支持递归定义，如果有多种类似的动画过程，需要调节多个参数来生成的话，将会有很大的冗余（比如jQuery Mobile的动画方案），而JS则天然可以以一套函数实现多个不同的动画过程
  • 时间尺度上，@keyframes的动画粒度粗，而JS的动画粒度控制可以很细
  • CSS3动画里被支持的时间函数非常少，不够灵活
  • 以现有的接口，CSS3动画无法做到支持两个以上的状态转化
• 实现/重构难度不一，CSS3比JS更简单，性能调优方向固定
• 对于帧速表现不好的低版本浏览器，CSS3可以做到自然降级，而JS则需要撰写额外代码
• CSS动画有天然事件支持（TransitionEnd、AnimationEnd，但是它们都需要针对浏览器加前缀），JS则需要自己写事件
• CSS3有兼容性问题，而JS大多时候没有兼容性问题