React动画的基础知识

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由于 React 加持了虚拟 DOM 等诸多特性,所以在 React 上实现常规的动画效果有一些特别之处。本文不会深入探讨 React 对动画的处理逻辑,只会简单地演示如何在 React 创建动画效果,因为我也没有做过线上的 React 动画实例,谨以此文抛砖引玉,算是最基础的入门了解。

React 插件

React 官方提供了两个插件用于处理动画效果:一个是偏底层的 react-addons-transition-group,一个是在前者基础上进一步封装的 react-addons-css-transition-group。在使用它们之前,需要先检查下你使用的是哪种类型的 React 版本,一般通过 npm 安装的 React 默认不会安装这两个插件,需要手动安装它们:

npm install --save react-addons-transition-group react-addons-css-transition-group

在这里只介绍 react-addons-css-transition-group 的使用方式,使用它可以快速利用 CSS 的能力实现组件的入场和出场动画。使用该插件实现 React 动画需要两个部分的协作,首先是 JS 部分的组件:

// 非完整代码
class App extends React.Component {
    state = {
        itemList: [{
            key: getRandomKey(),
            color: colorSet[getRandomIndex(0, 10)]
        }]
    };

    render () {
        const { itemList } = this.state;
        let itemNodeList = [];

        itemList.forEach((item) => {
            itemNodeList.push(
                <div
                    // 重点:CSSTransitionGroup 的直接子组件必须有一个独一无二的 key 值
+                   key={item.key}
                    className="item"
                    style={{ backgroundColor: `${item.color}` }}
                    onClick={() => this.handleRemove(item.key)}>
                    {item.key}
                </div>
            );
        });

        return (
            <div id="color-wrapper">
                <button onClick={this.handleAdd}>ADD</button>
+               <CSSTransitionGroup
+                   component="div"
+                   className="color-set"
+                   transitionName="todo"
+                   transitionAppear={true}
+                   transitionAppearTimeout={500}
+                   transitionEnterTimeout={500}
+                   transitionLeaveTimeout={300}>
+                   {itemNodeList}
+               </CSSTransitionGroup>
            </div>
        );
    }
}

在 CSSTransitionGroup 组件上,我们生命了一堆以 transition 开头的属性,这些属性被用来控制动画效果:

  • transitionName,写样式时的前缀,比如这里的值为 todo,那么 CSS 的类型就应该是 todo-entertodo-leave 等等
  • transitionAppear,布尔值,是否在所有组件挂载时触发动画
  • transitionEnterTimeout,控制入场动画的时长
  • transitionLeaveTimeout,控制退场动画的时长
  • transitionAppearTimeout,控制所有组件挂载的动画时长

默认情况下,CSSTransitionGroup 组件会被渲染为 span 标签,如果你想修改标签类型,可以使用 component 属性进行修改。其次是 CSS 部分的样式,CSS 中类选择器遵循 ${transitionName}-appear 之类的格式:

.todo-appear {
    opacity: 0.01;
    transform: translateY(-50px);
}

.todo-appear.todo-appear-active {
    opacity: 1;
    transform: translateY(0px);
    transition: all 500ms ease-in;
}

.todo-enter {
    opacity: 0.01;
    transform: translateY(-50px);
}

.todo-enter.todo-enter-active {
    opacity: 1;
    transform: translateY(0px);
    transition: all 500ms ease-in;
}

.todo-leave {
    opacity: 1;
    transform: translateY(0px);
}

.todo-leave.todo-leave-active {
    opacity: 0.01;
    transform: translateY(-50px);
    transition: all 300ms ease-in;
}

通过上述两部分的结合,当我们删除 itemNodeList 中的某个组件时,React 会立即通过 key 找到这个组件,然后为其添加 todo-leave 类名,并瞬间添加 todo-leave-active 类名,在 500ms之后移出该组件。

下面总结一下这种动画处理方式的优点:

  • 简单快速,与 React 的融合性好,性能有保障
  • 可以使用 Sass、Less 等预处理器,提高开发效率
  • 易于上手,无第三方依赖,也就是无门的动画处理模块,这里的插件只是将类选择器应用到相关的节点上

缺点也是一堆:

  • 只有入场和出场动画,无法实现复杂动画
  • 组件之间的动画效果是独立的,无互动,动画效果生硬
  • 要求和限制条件多
  • 使用 CSS Modules 需要硬编码,也就是使用 CSSTransitionGroup 组件自定义类名的功能

最后,列出使用 React 插件开发动画的几点要求:

  • 组件必须挂载才能实现动画
  • 组件必须设定独一无二的 key 值
  • transitionName 必须与 CSS 中的样式类名保持一致

从上面的示例可以看出,CSSTransitionGroup 组件主要用来在组件入场和出场时给 DOM 节点添加类名,相当于是与 CSS 的结合,那么我们是否能够通过 JS 生成行内样式,然后添加到 DOM 节点,实现更加灵活的动画效果呢?可以,React 提供了 ReactTransitionGroup 组件供开发者在以下六个阶段向 DOM 节点注入数据:

  • componentWillAppear(callback)
  • componentDidAppear()
  • componentWillEnter(callback)
  • componentDidEnter()
  • componentWillLeave(callback)
  • componentDidLeave()

有关 ReactTransitionGroup 组件的使用实例,我们将在第三节中结合 GSAP 做介绍。

React Motion

npm install --save react-motion

从下面的表格数据来说,react-motion 的大小不应该成为你拒绝使用它的理由:

Minified Gzip + Minified
React + ReactDom 148KB 43KB
React + ReactDom + CSSTransitionGroup 157KB 46KB
React + ReactDom + ReactMotion 165KB 48KB

对于绝大多数的动画组件,我们往往不希望对动画属性(宽高、颜色等)的变化时间做硬编码处理,react-motion 提供的 spring 函数就是用来出来这一需求的,它逼真地模仿真实地物理效果,也就是我们常见的各类缓动效果。react-motion 一共提供了五个 API 接口,其中前两个是辅助类函数,后三个是具体的动画组件:

  • spring,声明动画的缓动效果,比如 spring(10, {stiffness: 120, damping: 17})10 是目标值,stiffness 是弹性动画的刚度值,影响弹性,damping 是弹性动画的阻尼
  • presets,预置的缓动效果,比如 spring(10, preset.gentle)
  • Motion,该动画组件内部往往只有一个直接子组件,也就是只有一个动画目标
  • StaggerdMotion,该动画组件内部有一个或多个直接子组件,多个子组件之间的动画效果由关联性
  • TransitionMotion,该动画组件内部的一个或多个组件可以卸载或挂载,提供 Enter 和 Leave 动画效果

<Motion 
    defaultStyle={{x: 0}} 
    style={{x: spring(10)}}
    onRest={() => void}>
    {
        interpolatingStyle => (
            <div style={interpolatingStyle}>{interpolatingStyle.x}</div>
        )
    }
</Motion>

上面代码演示了 Motion 组件的最基础使用方法,也包含了搞组件的所有接口:

  • defaultStyle?: PlainStyle,可选参数,PlainStyle 指的就是 React 常用作行内样式的对象类型的 { width: '10px', height: '10px' },见名知意,为动画设定初始值
  • style: Style,必选参数,指定动画完成的目标值,并设定动画的变化类型,实际上是一种数据驱动的形式
  • onRest?: () => void,可选参数,在动画完成后调用
  • children: (interpolatedStyle: PlainStyle) => ReactElement,必选函数,接收一个从初始值到目标值中间的值,这个值不断变化,用于渲染子组件的样式

关于 StaggerdMotion 组件和 TransitionMotion 组件这里就不多做介绍了,有兴趣的话请阅读官方文档,官方文档的接口和示例都非常清晰。最后总结一下使用 react-motion 的优点:

  • 易用且实用的 spring 让动画非常逼真
  • StaggerdMotion 组件提供了多多组件复杂动画的支持
  • onRest 钩子方法可以实现序列化动画

缺点也很明显:

  • 上手难度略高,容易产生大量有关样式处理的代码
  • onRest 钩子方法尚不支持 StaggerdMotion 组件
  • 多组件复杂动画效果的代码并不清晰,可读性一般

建议阅读本文并且喜欢 React 动画的读者去尝试一下 react-motion 的示例,你会惊讶于 react-motion 动画的流畅度,虽然这功劳并不能完全归到 react-motion 的头上(还包括 GPU 硬件加速、React 生态等),但它一定功不可没。如果上面的动画效果远不能满足你的需求,我们还能做什么呢?使用 GSAP!

GSAP

GSAP 是一个老牌的专业级动画库,从古老的 Flash 动画时代一直兴盛至今,它是一个商业产品,虽然开发者可以免费下载源代码,但如果要在商业活动中使用它,请购买相关的会员。如果你没有使用果 GSAP,建议阅读《GSAP,专业的Web动画库》,接下来,我们尝试将 GSAP 融入到 React 的开发中。

将 GSAP 与 React 结合有一个最简单的方式:使用 ref。通过 ref 获取真实的 DOM 节点,实现动画的方式与传统的实现方式一致:

// 导入通过 NPM 安装的 GSAP 
import TweenMax from 'gsap';

// 保存 ref 指向的真实节点
let refNode;

class App extends React.Component {
    componentDidMount () {
        TweenMax.to(refNode, 2, {
            x: '+=200px',
            backgroundColor: '#2196f3'
        });

        // TweenMax 可以做什么?
        // 暂停
        tween.pause();

        // 继续播放
        tween.resume();

        // 反转播放
        tween.reverse();

        // 跳转到1s进度处开始播放
        tween.seek(1);

        // 重播
        tween.restart();

        // 动画变为三倍速
        tween.timeScale(3);
    }

    render () {
        return (
            <div
                id="ball"
                ref={c => (refNode = c)}
                style={{
                    width: '100px',
                    height: '100px',
                    margin: '100px',
                    borderRadius: '50%',
                    backgroundColor: 'red'
                }}>
            </div>
        );
    }
}

TweenMax 的强大在于多年的动画开发经验所积累的技术底蕴,非一朝一夕可以被替代,上面指示演示了 TweenMax 的一小部分功能,像是 Timeline 的用法就没有介绍,这是一种类似视频编辑中的时间轴技术,当需要组织的元素越来越多时,其灵活性就会越加凸显。

timeline

GSAP 与 React 结合的另一种方式是使用 ReactTransitionGroup 组件,ReactTransitionGroup 组件提供了六个生命周期的钩子方法:

  • componentWillAppear(callback)
  • componnetDidAppear()
  • componentWillEnter(callback)
  • componnetDidEnter()
  • componentWillLeave(callback)
  • componnetDidLeave()

这些方法的调用时间可以参考 CSSTransitionGroup 组件中相关方法的执行时间:

class Box extends React.Component {
    componentWillEnter (callback) {
        const el = ReactDOM.findDOMNode(this);
        TweenMax.fromTo(el, 0.3, {y: 100, opacity: 0}, {y: 0, opacity: 1, onComplete: callback});
    }

    componentWillLeave (callback) {
        const el = ReactDOM.findDOMNode(this);
        TweenMax.fromTo(el, 0.3, {y: 0, opacity: 1}, {y: -100, opacity: 0, onComplete: callback});
    }

    render () {
        return (
            <div
                style={{
                    width: '100px',
                    height: '100px',
                    margin: '100px',
                    borderRadius: '50%',
                    backgroundColor: 'red'
                }}>
            </div>
        );
    }
}

class App extends React.Component {
    state = {
        show: true
    }

    handleToggle = () => {
        this.setState({
            show: !this.state.show
        });
    }

    render () {
        return (
            <div className="wrapper">
                <button onClick={this.handleToggle}>Toggle</button>
                <TransitionGroup>
                    { this.state.show && <Box key="a"></Box> }
                </TransitionGroup>
            </div>
        );
    }
}

总结

  • 易用性:CSSTransitionGroup >= React Motion > GSAP
  • 可维护性:看代码量和技术能力,CSSTransitionGroup最简单
  • 用户体验:GSAP >= React Motion > CSSTransitionGroup
  • 对复杂动画的支持程度:GSAP > React Motion > CSSTransitionGroup
学习成本 + 易用性 可维护性 用户体验 复杂动画
CSSTransitionGroup 4 4 2 2
React Motion 3 3 4 4
GSAP 2 3 4 5

参考资料

南北

前端开发者,关注性能优化和动效设计,活跃于 Github @pinggod 、微博 @ping4god 和博客 pinggod.com,替身众多。如果你沉醉于 Kairosoft、午时三刻工作室的游戏,请来和我做朋友:)。

如需转载,烦请注明出处:http://www.w3cplus.com/animation/react-animation-basic-knowledge.html

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