移動端區(qū)別于PC年代的相冊視頻,由于設備性能限制,每一個動畫細節(jié)都需要認真優(yōu)化,今天就來說說動感影集開發(fā)過程中的動畫性能檢測與優(yōu)化的問題。
性能分析前,我們先看看工具。Chrome瀏覽器帶來的兩個工具是發(fā)現(xiàn)性能問題的利器,它們是Timeline和Rendering。Timeline
Timeline是一款基于錄制的工具,通過錄制在瀏覽器中的一系列操作,系統(tǒng)會記錄這個過程的所有細節(jié)數(shù)據(jù),包括js計算、頁面重繪、復合層消耗等,同時還保存著這個過程每一幀的截圖。
使用方法:打開Chrome開發(fā)者工具,選擇Timeline。點擊左上角小圓點錄制操作,然后在要檢測的頁面上做一系列交互操作,結束后再次點擊圓點停止,最后操作期間的一系列數(shù)據(jù)就會以圖表等的形式呈現(xiàn)在面板中。
它有四種事件,對應四個顏色。如下圖,網(wǎng)絡和DOM解析(藍色),JavaScript計算(黃色),樣式重計算和布局(紫色)以及繪畫和合成(綠色)事件。
它有三個模式:幀模式、事件模式和內存模式。
(1)幀模式幀模式需要選中幀視圖(柱形圖按鈕)開啟。該模式是檢查動畫性能最常用的模式。
注意到,幀查看器有兩條分界線,分別是30fps和60fps。
這需要我們重溫fps(每秒傳輸幀數(shù))的概念:
也就是說fps要保證接近60才能保證流暢。 點擊這里 可以看到30fps和60fps的明顯區(qū)別。回歸到幀模式柱狀圖,不難看出柱狀圖柱高越小表示動畫越流暢。
同時通過點擊柱狀圖還可以看到CPU、內存的詳情,以及找到對應腳本和結點定位。
基本用法:
(2)事件模式和內存模式
事件模式需要點擊事件按鈕開啟(如圖左側藍色),而內存模式是可以同時顯示在幀模式或事件模式中,只需要勾選Memory面板即可。
事件模式是以事件為導向,觀察錄制間操作的事件經(jīng)過,方便定位哪個操作占用的事件比較頻繁。同時結合內存面板,可以看得出哪個事件消耗的內存最大,有沒有合理地進行垃圾回收(GC)。
同時注意到這里勾選了Screenshots面板,這個面板記錄了過程間的屏幕截圖,更方便定位有性能問題的操作區(qū)間,發(fā)現(xiàn)問題所在。
Rendering
Rendering處于開發(fā)者工具的隱藏面板中,打開Chrome開發(fā)者工具然后按ESC鍵打開。
它有四個功能:
上面說了性能分析的工具,下面應該說說檢測動畫性能問題的辦法。動畫性能分析主要用到Timeline幀模式+Rendering的開啟繪制閃爍和顯示層級邊框功能。
用法1:檢查卡頓情況
打開幀模式,點擊錄制按鈕,開始錄制頁面操作,之后結束錄制,查看柱狀圖。發(fā)現(xiàn)低于60fps的柱形,點擊具體的幀率柱,查看記錄詳情,根據(jù)左邊的信息定位問題所在,如下圖:
用法2:查看層級與多余布局塊
有時候感覺頁面卡,可能會是因為層塊多沒有處理好顯隱。可以通過功能面板的paint選項卡開啟渲染截圖。
該功能開啟后,再次錄制操作,結束后可以在詳細數(shù)據(jù)面板看到每一個柱形圖的即時渲染截圖,通過移動和查找可以看出哪些塊是不應該出現(xiàn)的,從而把它解決掉。
用法3:查看多余或重復渲染的結點
勾選Rendering中的Enable paint flashing和Show layer borders。直接操作頁面,可以看到操作期間是否會有意料之外的塊狀渲染(渲染的結點會呈現(xiàn)綠色框框),若有問題則刪除多余結點再次嘗試,逐漸定位出有問題的結點。
以上三個功能可以幫助你發(fā)現(xiàn)很多性能的問題。
說了那么多,現(xiàn)在就來分享三個開發(fā)過程中的簡單性能案例。
1.封尾擴散動畫
動感影集的封尾頁會用到一個通用的頁尾,動畫很簡單,是一個圈圈由中間向兩邊擴散。實現(xiàn)也很快,馬上會想到border動畫,把border由0px->1000px,在PC看沒問題,于是就有了這個。
但是,在小米2S看的時候就發(fā)現(xiàn)結束的時候十分卡,看了下前面的元素都是漸現(xiàn)動畫,不可能呀,于是用Timeline工具分析了一下。
各種綠色!說明是painting(渲染)引起的性能問題,因此毫無疑問是動畫原因了。同時我還看了下Paint面板:
發(fā)現(xiàn)了一個十分大的層在繪制(綠色部分),發(fā)現(xiàn)是bg-border這個結點的問題。于是我查看了該結點的動畫:
會不會就是這個結點的border動畫引起的?那試試換一種寫法,我把border值固定,通過transform:scale來改變大小,實現(xiàn)了一樣的效果。
再看看timeline?
O.M.G!除了剛開始繪制的消耗外,其他時候已經(jīng)不會產生太多嚴重消耗,總體FPS維持在60以上(十分流暢),而且層的大小也自然降了下來。
結論:border動畫在低端機器可能會產生性能問題,看情況使用其他方式代替。
2.前景放大動畫
在邀請函模板里有一個前景由小變大的動畫,但是在安卓機上產生了嚴重的渲染異常,如下圖:
在IOS機器上沒有重現(xiàn),循例我查看了timeline。發(fā)現(xiàn)上面也沒有異樣,性能還是能保持流暢。那么問題出在哪里呢?
我查看了這區(qū)域的代碼,這里是一個影集間的相片切換效果,其中上一個效果結束會加上一個.animate-b的類,作用了這個類將會有一個漸隱的動畫;與此同時新的頁只要加上.animate類就開始播放。這是通過js控制兩個類來實現(xiàn)不同類型動畫的切換。
那么問題是否出在這里呢?于是我把漸隱動畫去掉,播放完的頁面直接隱藏掉,不讓動畫播放,然后新動畫調整到直接播放不漸現(xiàn)的效果。
最后發(fā)現(xiàn),問題解決了!效果如圖:
結論:背后的動畫可能會影響當前動畫的播放,在安卓4.0系統(tǒng)都會產生渲染異常的問題,因此應該把不在當前播放的動畫停掉。
3.安卓逐幀渲染bug
更多的性能問題都不會產生嚴重的表現(xiàn),最多是一點卡頓。但是安卓4.0的渲染異常卻是常會出現(xiàn),為此我再找一個例子。以下是我做萬圣節(jié)活動的時候發(fā)現(xiàn)的一個問題,具體表現(xiàn)直接上圖:
這是魅族比較好的一臺機器,但依然會產生逐幀渲染問題。根據(jù)之前的例子,我第一時間會想到是否別的動畫在影響?我看到這個動畫作用錢有一個手一直搖一搖的動畫,而且發(fā)現(xiàn)搖完后那個動畫在背后是循環(huán)播放(infinite)的,一直沒有結束。
心想,只能是它了,于是我把它去掉:
結果如我所想,頁面終于流暢了:
總結: 在性能檢測的時候,有時候工具并不能幫到你,在找問題的時候也不要一味在當前頁面找,很有可能是背后的一些無關代碼在做著別的消耗性行為,因此在找不到問題的時候不妨從當前頁的上下游入手。
說了一些具體操作辦法,最后來說一下我在開發(fā)過程中積累的經(jīng)驗。
1.以下屬性的更優(yōu)解決方案
左側屬性都很有可能會帶來性能問題。
2.動畫坑點
兄弟元素間動畫互相影響
當前播放的動畫會因為其他結點動畫還沒結束而收到影響,安卓機器上會呈現(xiàn)逐幀渲染的表現(xiàn)。
解決辦法:處可視區(qū)域播放的動畫外,將背后播放的動畫display:none或者animation-play-state:pause。
z-index設置不當
兄弟元素在復合層中渲染,且z-index比主元素小,則主元素也會被加入到復合層渲染。 有篇文章 就是說這個問題。
解決辦法:給作用于動畫的兄弟元素設置合理z-index值。
3.巧妙使用css動畫
這是一些用CSS3來解決一般JS效果的做法。
4.是否都要GPU加速?
最后,討論一下這個問題。開啟GPU加速固然會讓頁面動畫更流暢,但是否表示所有元素都要開啟?肯定不是,會有以下幾個缺點:
盲目使用會讓無關元素都渲染成復合層。
復合層渲染成位圖消耗內存,也會耗時。
移動端手機會因此電量消耗更快。
由此可見,如果使用GPU的元素很多,那么內存的消耗可能就遠遠大于動畫的消耗,這就有點本末倒置了。因此,最好的辦法是處理好動畫層級,整合動畫層一并開啟GPU加速。
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