前言

很長時間以來，計時器和定時執(zhí)行都是 JavaScript 動畫最先進(jìn)的工具。雖然 CSS 過渡和動畫方便了開發(fā)者實(shí)現(xiàn)某些動畫，但 JavaScript 動畫領(lǐng)域多年來進(jìn)展甚微。requestAnimationFrame() 方法應(yīng)運(yùn)而生，這個方法會告訴瀏覽器要執(zhí)行動畫了，于是瀏覽器可以通過最優(yōu)方式確定重繪的時序。

早期定時動畫

以前，在 JavaScript 中創(chuàng)建動畫基本上就是使用 setInterval() 來控制動畫的執(zhí)行：

(function () {
  function updateAnimations() {
    doAnimation1();
    doAnimation2();
    // ...
  }
  setInterval(updateAnimations, 100);
})();

這種定時動畫的問題在于，無法準(zhǔn)確知曉循環(huán)之間的延時。

無論是 setInterval() 還是 setTimeout()，都是不能保證時間精度的。作為第二個參數(shù)的延時只能保證何時會把代碼添加到瀏覽器的任務(wù)隊列，并不能保證添加到隊列就會立即執(zhí)行。如果隊列前面還有其他任務(wù)，那么就要等這些任務(wù)執(zhí)行完再執(zhí)行。

簡單來講，這里的毫秒延時不是指何時這些代碼會執(zhí)行，而是指到時候會把回調(diào)添加到任務(wù)隊列。如果添加到隊列后，主線程還被其他任務(wù)占用，那么回調(diào)就不會立即執(zhí)行。

知道何時繪制下一幀是創(chuàng)造平滑動畫的關(guān)鍵，所以 setInterval() 和 setTimeout() 的不精確是個大問題。

瀏覽器自身計時器的精度讓這個問題雪上加霜。瀏覽器計時器的精度不足毫秒，最厲害的 Chrome 計時器精度為 4ms。更麻煩的是，瀏覽器又開始對切換到后臺或不活躍的標(biāo)簽頁中的計時器執(zhí)行限流，因此即使將時間間隔設(shè)為最優(yōu)，也免不了只能得到近似的結(jié)果。

屏幕刷新率

一般計算機(jī)顯示器的屏幕刷新率都是 60HZ，基本上意味著每秒需要重繪 60 次。大多數(shù)瀏覽器會限制重繪頻率，使其不超過屏幕的刷新率，因?yàn)槌^屏幕刷新率用戶也感知不到。

所以，實(shí)現(xiàn)平滑動畫最佳的重繪時間間隔為 1000ms/60，大約 17 ms。以這個速度重繪可以實(shí)現(xiàn)最平滑的動畫，因?yàn)檫@已經(jīng)是瀏覽器的極限了。

requestAnimationFrame

requestAnimationFrame() 這個方法可以通知瀏覽器某些 JavaScript 代碼要執(zhí)行動畫了，這樣瀏覽器就可以在運(yùn)行某些代碼后進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。

requestAnimationFrame() 這個方法接收一個參數(shù)，該參數(shù)是一個要在重繪屏幕前調(diào)用的函數(shù)。這個函數(shù)就是修改 DOM 樣式以反映下一次重繪有什么變化的地方。為了實(shí)現(xiàn)動畫循環(huán)，可以把多個 requestAnimationFrame() 調(diào)用串聯(lián)起來，就像以前使用 setTimeout() 一樣：

function updateProgress() {
  var div = document.getElementById("status");
  div.style.width = parseInt(div.style.width, 10) + 5 + "%";
  if (div.style.left != "100%") {
    requestAnimationFrame(updateProgress);
  }
}
requestAnimationFrame(updateProgress);

因?yàn)?requestAnimationFrame() 只會調(diào)用一次傳入的函數(shù)，所以每次更新用戶界面時需要再手動調(diào)用它一次。同時，也需要控制動畫何時停止。結(jié)果就會得到非常平滑的動畫。

requestAnimationFrame() 已經(jīng)解決了瀏覽器不知道 JavaScript 動畫何時開始的問題，以及最佳間隔時間是多少的問題。但是，如果我們想知道自己的代碼實(shí)際的執(zhí)行時間呢？同樣有解決方案。

傳給 requestAnimationFrame() 的函數(shù)實(shí)際上可以接收一個參數(shù)，該參數(shù)表示下次重繪的時間。這一點(diǎn)非常重要：requestAnimationFrame() 實(shí)際上把重繪任務(wù)安排在了未來一個已知的時間點(diǎn)上，而且通過這個參數(shù)告訴了開發(fā)者，那么基于這個參數(shù)，就可以更好地決定如何調(diào)優(yōu)動畫了：

function foo(t) {
  console.log(t);
  requestAnimationFrame(foo);
}
requestAnimationFrame(foo);

cancelAnimationFrame

const requestID = window.requestAnimationFrame((t) => {
  console.log(t);
});
window.cancelAnimationFrame(requestID);

通過 requestAnimationFrame 節(jié)流

支持這個方法的瀏覽器實(shí)際上會暴露出作為鉤子的回調(diào)隊列。所謂鉤子，就是瀏覽器在執(zhí)行下一次重繪之前的一個點(diǎn)。這個回調(diào)隊列是一個可修改的函數(shù)列表，包含應(yīng)該在重繪之前調(diào)用的函數(shù)。每次調(diào)用 requestAnimationFrame() 都會在隊列上推入一個回調(diào)函數(shù)，隊列的長度沒有限制。

這個回調(diào)隊列的行為不一定跟動畫有關(guān)。通過 requestAnimationFrame() 遞歸地向隊列中加入回調(diào)函數(shù)，可以保證每次重繪最多只調(diào)用一次回調(diào)函數(shù)，這是一個非常好的節(jié)流工具。在頻繁執(zhí)行影響頁面外觀的代碼時（比如滾動事件監(jiān)聽器），可以利用這個回調(diào)隊列進(jìn)行節(jié)流。

先看一個原生實(shí)現(xiàn)，其中的滾動事件監(jiān)聽器每次觸發(fā)都會調(diào)用名為 expensiveOperation()（耗時操作） 的函數(shù)。當(dāng)向下滾動網(wǎng)頁時，這個事件很快就會被觸發(fā)并執(zhí)行成百上千次：

function expensiveOperation() {
  console.log("Invoked at", Date.now());
}
window.addEventListener("scroll", () => {
  expensiveOperation();
});

如果想把事件處理程序的調(diào)用限制在每次重繪之前，那么就可以把它封裝到 requestAnimationFrame() 調(diào)用中：

function expensiveOperation() {
  console.log("Invoked at", Date.now());
}
window.addEventListener("scroll", () => {
  window.requestAnimationFrame(expensiveOperation);
});

這樣會把所有回調(diào)的執(zhí)行集中在重繪鉤子，但不會過濾掉每次重繪的多余調(diào)用。我們可以定義一個標(biāo)志變量，在回調(diào)中設(shè)置其狀態(tài)，就能將多余的調(diào)用屏蔽：

let enqueued = false;
function expensiveOperation() {
  console.log("Invoked at", Date.now());
  enqueued = false;
}
window.addEventListener("scroll", () => {
  if (!enqueued) {
    enqueued = true;
    window.requestAnimationFrame(expensiveOperation);
  }
});

因?yàn)橹乩L是非常頻繁的操作，所以這算不上是真正的節(jié)流。更好的方法是配合使用一個計時器來限制操作執(zhí)行的頻率。這樣，計時器可以限制實(shí)際的操作執(zhí)行間隔，而 requestAnimationFrame() 控制在瀏覽器的哪個渲染周期中執(zhí)行：

let enabled = true;
function expensiveOperation() {
  console.log("Invoked at", Date.now());
}
window.addEventListener("scroll", () => {
  if (enabled) {
    enqueued = false;
    window.requestAnimationFrame(expensiveOperation);
    window.setTimeout(() => (enabled = true), 50);
  }
});

上面的例子將回調(diào)限制為大約 50ms 執(zhí)行一次。

以上就是requestAnimationFrame定時動畫屏幕刷新率節(jié)流示例淺析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于requestAnimationFrame刷新節(jié)流的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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