如何使用JavaScript控制CSS Animations(动画)和Transitions(过渡)

浏览数：44 / 时间：2015年06月08日
Zach邮件跟我说，上Stack Overflow这类的论坛，他经常碰到一些关于JavaScript控制CSS 动画的问题，又提供给我几个例子。我很久就打算写一些关于这方面的文章，所以很高兴让Zach提出来并促使我写了这个教程。
 
有时候WEB开发人员认为CSS的动画比JavaScript的动画更难理解。虽然CSS动画有其局限性，但它的性能比大多数JavaScript库更加高效，因为它可以借助硬件加速啊！其效果绝对可以超出我们的预期。

CSS animations和transitions再加上点JavaScript就可以实现硬件加速动画，而且其交互效果比大多数JavaScript库更高效。

So,让我们快点开始吧！小伙伴们都等不及了！

 
注意：Animations(动画)和Transitions(过渡)是不同的
 
CSS Transitions(过渡)被应用于元素指定的属性变化时，该属性经过一段时间逐渐的过渡到最终需要的值；而CSS Animations(动画)只是在应用时执行之前定义好的操作，它提供更细粒度的控制。
 
在这篇文章中，我们将分别针对上述内容进行讲解。
 
控制CSS Transition(过渡)
 
在编程论坛中，关于transition(过渡)的触发和暂停有无数的疑问。使用JavaScript可以很容易的解决这些疑问。
 
触发元素的transiton(过渡)，切换元素的类名可以触发该元素的transition(过渡)
 
暂停元素的transition(过渡)， 在你想要暂停过渡点，用getComputedStyle和getPropertyValue获取该元素相应的CSS属性值，然后设置该元素的对应的CSS属性等于你刚才获取到的CSS属性值。
 
以下是该方法的一个例子。
 
执行效果：http://cdpn.io/GokAm
 
同样的技术可以用在更高级的方法上。下面的例子也是通过改变类名来触发元素的transition(过渡)，但这次可以跟踪当前的缩放率。

执行效果：http://cdpn.io/FIlHe

 
注意我们这次改变的是background-size的值。有许多不同的CSS属性可以应用到过渡和动画中，这些属性通常具有数值或颜色值。关于CSS transitions(过渡)，Rodney Rehm也写了一篇非常不错的文章，这里可以访问到。
 
使用CSS“回调函数”
 
一些最有用但鲜为人知javascript技巧，就是利用监听Dom事件控制CSS transitions(过渡)和animations(动画)。如：与animations(动画)相关的animationEnd,animationStart和animationIteration；与transitions(过渡)相关的transitonEnd。你可能已经猜到它们是做什么的。这些动画事件分别是在元素的动画结束时，开始时，或者完成一次迭代时触发。
 
目前使用这些事件还需要添加浏览器前缀，所以在这个演示中，我们使用由Craig Buckler开发的叫PrefixedEvent的方法。该方法的参数有element(元素)，type(类型)和callback(回调)来实现跨浏览器的兼容。这里是他的一篇文章使用JavaScript捕获CSS animations(动画)。这里是另一篇关于通过判断动画名称来判断触发哪个事件。
 
这个演示想实现当鼠标悬浮时停止动画，并放大心型图案。

执行效果：http://cdpn.io/rmDdx

纯CSS版本在鼠标悬停时会跳一下，除非你在恰当的时机鼠标移上去，不然它会在扩大到最终悬停状态之前先跳到一个特定状态。JavaScript版本就非常流畅，它在应用新的放大状态之前先让动画完成，这样鼠标悬停时就不会跳动。
 
控制CSS Animation(动画)
 
就像我们刚刚了解到的，我们可以看到与元素动画相关的事件：animationStart,animationIteration,animationEnd。但是如果我们想改变CSS animation(动画)执行过程中的动画，还需要一点技巧！
 
animation-play-state属性
当你想在动画执行过程中暂停，并且接下来让动画接着执行。这时CSS的animation-play-state属性是非常有用的。你可以可以通过JavaScript像这样更改CSS(注意你的前缀)：
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element.style.webkitAnimationPlayState = "paused";
element.style.webkitAnimationPlayState = "running";
 
然而当使用animation-play-state让CSS 动画暂停时，动画中的元素变形也会以相同的方式被阻止。你不能使这种变形暂停在某个状态，使它变形，使它恢复，更不用期望它能从新的变形状态中恢复到流畅运行。为了实现这些控制，我们需要做一些更复杂的工作。
 
获取当前keyvalue的百分比
不幸的是，在这个阶段没有办法获得当前CSS动画关键帧的“完成百分比”。最好的获取近似值的方法是使用setInterval 函数在动画过程中迭代100次。它的本质是：动画持续的时间(单位是毫秒)/100。例如，如果动画时长4秒，则得到的setInterval的执行时间是每40毫秒(4000 / 100)。
 
这种做法很不理想，因为函数实际运行频率要远少于每40毫秒。我发现将它设为39毫秒更准确。但这个也不是好实现，因为它依赖于浏览器，并非所有浏览器下都能得到很完美效果。
 
获取当前动画的CSS属性值
在理想的情况下，我们选择一个使用CSS动画的元素，删除该元素当前动画再给它添加个新的动画，让它可以从当前状态开始新的动画。但是现实情况却很复杂。
 
下面我们就有一个演示，用来测试获取和改变CSS动画”中间流”的技术。该动画让一个元素沿一个圆形路径移动，起始位置在圆形的顶部中心(或称为“十二点”)位置。当按钮被单击时，元素的起始位置变成元素当前移动到的位置。元素会沿着之前相同的路径继续移动，只是现在“起始”的位置变成了你按下按钮时元素移动到的位置。通过在动画的第一关键帧把元素的颜色变成红色，来表示元素动画起始点位置发生了改变。

执行效果：http://cdpn.io/GwBJa

相同的概念用在StackOverflow的这个例子中。
 
我们需要很深入才能完成！我们要进入的样式表本身找到原有动画。 

 

你可以用document.styleSheets来获取与页面关联的样式表的集合，然后通过for循环取得具体的样式表。以下是如何使用JavaScript来找到一个特定动画值的CSSKeyFrameRules对象：

 

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function findKeyframesRule(rule){
var ss = document.styleSheets;
for(var i = 0;i < ss.length;++i){
for(var j = 0;j<ss[i].cssRules.length;++j){
if(ss[i].cssRules[j].type == window.CSSRule.WEBKIT_KEYFRAMES_RULE && ss[i].cssRules[j].name == rule){
return ss[i].cssRules[j];
}
}
}
return null;
}

我们一旦调用上面的函数(例如 var keyframes= findKeyframesRule(anim))，就可以通过keyframes.cssRules.length获得该对象的动画长度(这个动画中关键帧的总数量)。然后使用JavaScript的.map方法把获得到的每个关键帧值上的“%”过滤掉，这样JavaScript就可以把这些值作为数字使用。

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// Makes an array of the current percent values
// in the animation
var keyframeString = [];
for(var i = 0; i < length; i ++)
{
keyframeString.push(keyframes[i].keyText);
}
// Removes all the % values from the array so
// the getClosest function can perform calculations
var keys = keyframeString.map(function(str) {
return str.replace(‘%‘, ‘‘);
});
这里keys是一个包含所有动画关键帧数值的数组。
 
改变实际的动画（终于！）
在循环动画演示过程中，我们需要两个变量：一个用来跟踪从最近的起始位置开始移动了多少度，另一个用来跟踪从原来的起始位置开始移动了多少度。我们可以使用setInterval函数(在环形移动度数时消耗的时间)改变第一个变量。然后我们可以使用下面的代码，当单击该按钮时更新第二个变量。

 

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totalCurrentPercent += currentPercent;
// Since it‘s in percent it shouldn‘t ever be over 100
if (totalCurrentPercent > 100) {
totalCurrentPercent -= 100;
}

然后我们可以使用以下函数，在之前我们获得的关键帧数组里，找出与当前总百分比值最接近的关键帧值。

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function getClosest(keyframe) {
// curr stands for current keyframe
var curr = keyframe[0];
var diff = Math.abs (totalCurrentPercent - curr);
for (var val = 0, j = keyframe.length; val < j; val++) {
var newdiff = Math.abs(totalCurrentPercent - keyframe[val]);
// If the difference between the current percent and the iterated
// keyframe is smaller, take the new difference and keyframe
if (newdiff < diff) {
diff = newdiff;
curr = keyframe[val];
}
}
return curr;
}

要获得新动画第一关键帧的位置值，我们可以使用JavaScript的.IndexOf方法。然后我们根据这个值，删除原来的关键帧定义，重新定义该关键帧。

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for (var i = 0, j = keyframeString.length; i < j; i ++) {
keyframes.deleteRule(keyframeString[i]);
}
接下来，我们需要把圆的度数值转换成相应的百分比值。我们可以通过第一关键帧的位置值与3.6简单的相乘得到(因为10 0 * 3.6 = 360)。
 
最后，我们基于上面获得变量创建新的规则。每个规则之间有45度的差值，是因为我们在绕圈过程中拥有八个不同的关键帧，360(一个圆的度数)除以8是45。
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// Prefix here as needed
keyframes.insertRule("0% {
-webkit-transform: translate(100px,100px) rotate(" + (multiplier + 0) + "deg)
translate(-100px,-100px) rotate(" + (multiplier + 0) + "deg);
 
}");
keyframes.insertRule("13% {
-webkit-transform: translate(100px,100px) rotate(" + (multiplier + 45) + "deg)
translate(-100px,-100px) rotate(" + (multiplier + 45) + "deg);
}");
...continued...
然后我们通过setInterval重置当前百分比值来使它可以再次运行。注意上面使用的是WebKit前缀，为了使它兼容更多的浏览器，我们需要做一些UA的嗅探来确定采用哪个前缀：
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// Gets the browser prefix
var browserPrefix;
navigator.sayswho= (function(){
var N = navigator.appName, ua = navigator.userAgent, tem;
var M = ua.match(/(opera|chrome|safari|firefox|msie)\/?\s*(\.?\d+(\.\d+)*)/i);
if(M && (tem = ua.match(/version\/([\.\d]+)/i))!= null) M[2] = tem[1];
M = M? [M[1], M[2]]: [N, navigator.appVersion,‘-?‘];
M = M[0];
if(M == "Chrome") { browserPrefix = "webkit"; }
if(M == "Firefox") { browserPrefix = "moz"; }
if(M == "Safari") { browserPrefix = "webkit"; }
if(M == "MSIE") { browserPrefix = "ms"; }
})();

如果你想进一步研究，可以访问Russell Uresti在StackOverflow上的帖子和相应的案例。 

Animations(动画)转成Transitions(过渡) 

 

正如我们所看到的，使用JavaScript可以很方便的操作CSS transitions(过渡)。如果使用CSS animations(动画)最终没能得到想要的结果，你可以试着把它变成css transitions(过渡)来实现。从CSS代码来看他们大约有相同的代码量，但使用transiton可以更容易地设置和编辑。

 

将CSS animations(动画)转换成CSS transitions(过渡)的最大问题是，当我们把animation-iteration转换成与之等效的transition命令时，Transitons(过渡)没有直接等效命令。
 
关于我们的旋转演示，有一个小技巧就是用x来分别乘以transition-duration和rotation(译者：分别包括X轴和Y轴的旋转值)。然后你需要使用样式类来触发这个动画，因为如果你在元素上直接改变这些属性，将不会有过渡效果。你需要给元素添加类名来触发过渡(模拟动画)。
 
在我们的例子中，我们在页面加载时实现：

执行效果：http://cdpn.io/IdlHx

 
利用CSS矩阵
你也通过CSSMatrix来操作CSS animations(动画)。比如：

 

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var translated3D =
new WebKitCSSMatrix(window.getComputedStyle(elem, null).webkitTransform);

但是这个过程可能有些混乱，尤其对于那些刚刚开始使用CSS animations(动画)的。

 
想获取更多CSS矩阵的信息，请参阅文档（虽然帮助不太大），这个工具可以让你操作矩阵的值，或关于这个主题的文章。
 
重置CSS animations(动画)
实现这个技巧的方法可以从CSS Tricks找到。
 
动动脑筋
 
在开始编码前，就思考和规划过渡或动画如何执行，应该是减少你的问题和达到你想要的效果的最佳途径。好过你在遇到问题时google搜索解决方案！虽然在这篇文章中总结的技术和技巧，不一定是你在项目中创建动画的最佳方案，但值得你尝试着了解一下（师兄我也只能帮到这里了……）。
 
 
比如这个小例子仅通过html和css就解决了问题，你可能开始会想着使用JavaScript去解决。
 
我们想让一个不停旋转的图形当鼠标悬停时反方向旋转。你可能跳过这篇文章讲解的内容直接使用animationIteration事件来实现这个动画。然而，一个更有效更好的方案是是使用CSS和添加内容元素。
 
技巧是获取旋转图形旋转速度x，当鼠标悬停时，让其父元素以2倍x的速度反方向旋转(在相同的位置)。两个方向的旋转相互作用，最终得到想要的反向旋转的效果。
 
执行效果：http://cdpn.io/sFnyD
相同的概念用在StackOverflow的这个例子中。
 
相关链接
 
你可能会感兴趣的相关东东。
Animo.js – 用于管理CSS动画的强大小工具
Thank God We Have A Specification! – Smashing Magazine上的关于transition技巧的文章
 
总结
1. getComputedStyle 对于操作CSS transitions(过渡)很有帮助
2. transitionEnd及其相关事件对于使用JavaScript操作CSS transitions(过渡)和animations(动画)非常有帮助
3. 通过使用JavaScript获取样式表可以更改当前CSS animation的值，但操作比较复杂。
4. 通常情况下使用JavaScript操作CSS transitions(过渡)比操作CSS animations(动画)要更容易。
5. 处理CSS矩阵比较痛苦，尤其对于初学者来说。
6. 思考应该做什么和规划如何做，是动画编码的关键。

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