调整 z-index，优化动画性能

- 2016年的老文，搬运存档用 -

基本大家已经了解优化动画性能的套路了: 开启硬件加速的同时，又要小心硬件加速后页面层级的坑，导致 CPU 和内存大量消耗，硬件加速没有起到正向的作用，反而对页面造成负担。还要熟练使用 Chrome Dev Tools 检测性能，把帧率提高。

前情提要

开启硬件加速的元素会有自己的复合层（layer），不过复合层是个很容易造成额外问题的家伙。有些开启了硬件加速的页面，性能没法看，比如这位提到的。为什么层多了，性能反而差了呢？开启硬件加速的全称应该是开启 GPU 硬件加速，GPU 是擅长做图形图像处理的，当有一个元素要做动画了，浏览器会生成一个复合层（composited layer），动画是在这个复合层上让 GPU 完成的。复合层吃内存，CPU 和 GPU 之间还有通信成本。在内存和 CPU、GPU 处理能力尚且比不上 PC 的大多数移动设备上，性能自然就差了。跳坑的方法就是一句：减少复合层的出现。

根据 13 年的 Accelerated Rendering in Chrome - The Layer Model 这篇文章（到了16年，触发复合层的情况多了不少，chrome 也变得智能了好多……笔者还在研究，过一段时间会 po 成果），我们知道，在以下情况中，CSSOM足够复杂的前提下（所以可能现在写一个简单的 demo 页面以下条件不再适用了），会有层的出现： 1. CSS 3D transform 或者 3D perspective transform 2. 加速视频解码的 <video> 元素 3. 被 3D 渲染（WebGL）的或者在 2D 上下文中的 <canvas> 4. flash 或类似的插件 5. 在 opacity 或者 transform 上做动画的元素 6. CSS filter 7. 子元素有自己的层的，父级元素也会有复合层 8. 存在兄弟元素的 z-index 比较小且在复合层的元素

<video>、<canvas>、flash 还有 filter 我们暂且不考虑。我们通常会用第一个方法主动地创建层，但往往因为 z-index 没有处理或者没有处理好，由于规则7和规则8（加粗部分），结果产生了一堆预期之外的层，而且很明显，规则7还是无法避免的。所以现在我们的目的就转变成了：如何合理设置元素的 z-index，减少同级元素之间的影响。

开始

• demo 用的是不久以后才会上线的微云等级页面
• 使用的浏览器是 Chrome 51.0.2704.106 (正式版本)
• 请在 Dev Tools 中勾选 Show layers borders 和 Enable paint flashing（Animations 也可以勾选起来）。Mac 上的开启路径是 cmd+alt+I > ESC：

动画过程非常简单，分为四步： 1. 进度条增长 2. 当前等级位置高亮 3. 文案弹出 4. 撒彩带

z-index 在动画性能里的影响很大，所以先来个侧视图吧： 当前等级结构在等级标志中，彩带在文案弹窗中；图中灰色和黑色部分都是没有动画的，彩色的标识是有动画的

所以按照以下条件： 1. 做动画的元素开启硬件加速 2. 暂时不对 z-index 做处理 3. 结合上文中会触发复合层生成条件 4. 除去页面上因为动画暂时还没有出现的元素。

以进度条为例，根据规则7+规则8可以推出以下元素，也会有复合层，然而它们其实是静态的并不需要放进复合层里： 1. 进度条的父级元素 – 进度条容器； 3. 根据 DOM 结构，在进度条容器后面的结构 – “静态内容”也会有自己的复合层； 2. 进度条的同级但是 z-index 略高的元素 – 等级标志。

其中因为视觉设计的关系，等级标志肯定会在进度条的上面，所以这个复合层是没法避免了（红豆泥……？），所以我们暂时不处理。由进度条容器导致的两个复合层，其实只需要把父元素 – 进度条容器的 z-index 提高，就能解决同级复合层影响的问题。

其他

上面是分析了页面上的第一个出现的动画，有木有发现，复合层的出现很像 js 的冒泡过程，而我们要做的就是尽可能的阻止动画的“冒泡”。z-index 越高的元素，它做动画时所波及的元素越少。在与flash、canvas还有video无关的页面上，总结一下原则： 1. 动画元素的 z-index 要高于同级无动画元素 2. 动画元素的父级 z-index 要高于它（父级）的同级元素

彩蛋

“等级标志肯定会在进度条的上面，所以这个复合层是没法避免了”，真的吗？

其实是可以避免的啦~

用 will-change 就好了！关于 will-change 的优缺点，我在下一篇会讲到~ stay tunnnnnned ヽ(✿ﾟ▽ﾟ)ノ

.processor-bar {
  will-change: width; 
  /* transform: translate3d(0, 0, 0); */ 
  -webkit-transition: width 650ms cubic-bezier(.33,1.06,.27,1.09) 100ms;
  transition: width 650ms cubic-bezier(.33,1.06,.27,1.09) 100ms; 
}

参考资料

1. Accelerated Rendering in Chrome - The Layer Model
2. 提高 HTML5 画布性能
3. html5 功能 - 图形