前端-requestIdleCallback和requestAnimationFrame

2024-04-05 13:09:42

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`requestAnimationFrame, requestIdleCallback`

前言

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`requestAnimationFrame, requestIdleCallback`

`requestAnimationFrame`

window.requestAnimationFrame() 告诉浏览器——你希望执行一个动画，并且要求浏览器在下次重绘之前调用指定的回调函数更新动画。该方法需要传入一个回调函数作为参数，该回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行

当你准备更新动画时你应该调用此方法。这将使浏览器在下一次重绘之前调用你传入给该方法的动画函数(即你的回调函数)。回调函数执行次数通常是每秒60次，但在大多数遵循W3C建议的浏览器中，回调函数执行次数通常与浏览器屏幕刷新次数相匹配。为了提高性能和电池寿命，因此在大多数浏览器里，当requestAnimationFrame() 运行在后台标签页或者隐藏的`` 里时，requestAnimationFrame() 会被暂停调用以提升性能和电池寿命。
回调函数会被传入DOMHighResTimeStamp参数，DOMHighResTimeStamp指示当前被 requestAnimationFrame() 排序的回调函数被触发的时间。在同一个帧中的多个回调函数，它们每一个都会接受到一个相同的时间戳，即使在计算上一个回调函数的工作负载期间已经消耗了一些时间。该时间戳是一个十进制数，单位毫秒，最小精度为1ms(1000μs)。
下一次重绘之前更新动画帧所调用的函数(即上面所说的回调函数)。该回调函数会被传入DOMHighResTimeStamp参数，该参数与performance.now()的返回值相同，它表示requestAnimationFrame() 开始去执行回调函数的时刻

const element = document.getElementById('some-element-you-want-to-animate');
let start;

function step(timestamp) {
  if (start === undefined)
    start = timestamp;
  const elapsed = timestamp - start;

  //这里使用`Math.min()`确保元素刚好停在200px的位置。
  element.style.transform = 'translateX(' + Math.min(0.1 * elapsed, 200) + 'px)';

  if (elapsed < 2000) { // 在两秒后停止动画
    window.requestAnimationFrame(step);
  }
}

window.requestAnimationFrame(step);

`cancelAnimationFrame`

取消一个先前通过调用window.requestAnimationFrame()方法添加到计划中的动画帧请求

var requestAnimationFrame = window.requestAnimationFrame || window.mozRequestAnimationFrame ||
                            window.webkitRequestAnimationFrame || window.msRequestAnimationFrame;

var cancelAnimationFrame = window.cancelAnimationFrame || window.mozCancelAnimationFrame;

var start = window.mozAnimationStartTime;  // 只有Firefox支持mozAnimationStartTime属性,其他浏览器可以使用Date.now()来替代.

var myReq;
function step(timestamp) {
  var progress = timestamp - start;
  d.style.left = Math.min(progress/10, 200) + "px";
  if (progress < 2000) {
    myReq = requestAnimationFrame(step);
  }
}
myReq = requestAnimationFrame(step);

window.cancelAnimationFrame(myReq);

`requestIdleCallback`

推荐阅读：你不知道的 requestIdleCallback-知乎

**window.requestIdleCallback()**方法将在浏览器的空闲时段内调用的函数排队。这使开发者能够在主事件循环上执行后台和低优先级工作，而不会影响延迟关键事件，如动画和输入响应。函数一般会按先进先调用的顺序执行，然而，如果回调函数指定了执行超时时间timeout，则有可能为了在超时前执行函数而打乱执行顺序。

requestIdleCallback针对的不是浏览器的帧，而是用户操作的响应时间间隔，一般为50ms
可以在空闲回调函数中调用**requestIdleCallback()**，以便在下一次通过事件循环之前调度另一个回调。
强烈建议使用timeout选项进行必要的工作，否则可能会在触发回调之前经过几秒钟。
当关注用户体验，不希望因为一些不重要的任务（如统计上报）导致用户感觉到卡顿的话，就应该考虑使用requestIdleCallback。因为requestIdleCallback回调的执行的前提条件是当前浏览器处于空闲状态。

  requestIdleCallback(myNonEssentialWork);
    
    
    function myNonEssentialWork (deadline) {
    
      // deadline.timeRemaining()可以获取到当前帧剩余时间
      while (deadline.timeRemaining() > 0 && tasks.length > 0) {
        doWorkIfNeeded();
      }
      if (tasks.length > 0){
        requestIdleCallback(myNonEssentialWork);
      }
    }

requestIdleCallback和requestAnimationFrame有什么区别？

requestAnimationFrame的回调会在每一帧确定执行，属于高优先级任务，而requestIdleCallback的回调则不一定，属于低优先级任务。
我们所看到的网页，都是浏览器一帧一帧绘制出来的，通常认为FPS为60的时候是比较流畅的，而FPS为个位数的时候就属于用户可以感知到的卡顿了，那么在一帧里面浏览器都要做哪些事情呢，如下所示：

图中一帧包含了用户的交互、js的执行、以及requestAnimationFrame的调用，布局计算以及页面的重绘等工作。

假如某一帧里面要执行的任务不多，在不到16ms（1000/60)的时间内就完成了上述任务的话，那么这一帧就会有一定的空闲时间，这段时间就恰好可以用来执行requestIdleCallback的回调，如下图所示：

当程序栈为空页面无需更新的时候，浏览器其实处于空闲状态，这时候留给requestIdleCallback执行的时间就可以适当拉长，最长可达到50ms，以防出现不可预测的任务（用户输入）来临时无法及时响应可能会引起用户感知到的延迟。

由于requestIdleCallback利用的是帧的空闲时间，所以就有可能出现浏览器一直处于繁忙状态，导致回调一直无法执行，这其实也并不是我们期望的结果（如上报丢失），那么这种情况我们就需要在调用requestIdleCallback的时候传入第二个配置参数timeout了

requestIdleCallback(myNonEssentialWork, { timeout: 2000 });

function myNonEssentialWork (deadline) {
  // 当回调函数是由于超时才得以执行的话，deadline.didTimeout为true
  while ((deadline.timeRemaining() > 0 || deadline.didTimeout) &&
         tasks.length > 0) {
       doWorkIfNeeded();
    }
  if (tasks.length > 0) {
    requestIdleCallback(myNonEssentialWork);
  }
}

如果是因为timeout回调才得以执行的话，其实用户就有可能会感觉到卡顿了，因为一帧的执行时间必然已经超过16ms了

requestIdleCallback里面可以执行DOM修改操作吗？

强烈建议不要，从上面一帧的构成里面可以看到，requestIdleCallback回调的执行说明前面的工作（包括样式变更以及布局计算）都已完成。如果我们在callback里面做DOM修改的话，之前所做的布局计算都会失效，而且如果下一帧里有获取布局（如getBoundingClientRect、clientWidth）等操作的话，浏览器就不得不执行强制重排工作,这会极大的影响性能，另外由于修改dom操作的时间是不可预测的，因此很容易超出当前帧空闲时间的阈值，故而不推荐这么做。推荐的做法是在requestAnimationFrame里面做dom的修改，可以在requestIdleCallback里面构建Document Fragment，然后在下一帧的requestAnimationFrame里面应用Fragment。
除了不推荐DOM修改操作外，Promise的resolve(reject)操作也不建议放在里面，因为Promise的回调会在idle的回调执行完成后立刻执行，会拉长当前帧的耗时，所以不推荐。
推荐放在requestIdleCallback里面的应该是小块的（microTask）并且可预测时间的任务。关于microTask推荐看这里

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