Ранговый список производительности веб-анимации

Производительность веб-анимации является ключевым фактором для создания плавных и отзывчивых пользовательских интерфейсов. Браузеры обрабатывают HTML, CSS и другие ресурсы через конвейер рендеринга: вычисление стилей, затем последовательные шаги Layout (расчет геометрии), Paint (прорисовка пикселей) и Composite (сведение слоев). Важно знать, что вызов более раннего шага всегда влечет за собой выполнение всех последующих, делая Composite наименее затратным.

Анимации могут выполняться либо в основном потоке (CPU), где обрабатываются JavaScript и большинство операций рендеринга, либо в потоке композитора (GPU). Анимации в потоке композитора остаются плавными, даже когда основной поток занят.

S-Tier: К высшему уровню относятся анимации, использующие transform, opacity, filter и clip-path через CSS, Web Animations API (WAAPI) или библиотеки типа Motion, так как они могут выполняться в потоке композитора. Это также касается прокручиваемых анимаций, основанных на Scroll/View Timeline. Однако создание слишком больших или многочисленных слоев (например, при использовании filter: blur()) может привести к перегрузке памяти GPU.

A-Tier: Анимации A-Tier выполняются в основном потоке, но вызывают только композицию, если элемент был заранее поднят на отдельный слой (например, с помощью will-change: transform, opacity;). JavaScript-библиотеки, такие как GSAP, и шейдеры, обычно попадают в эту категорию. IntersectionObserver также является высокопроизводительным инструментом для обнаружения видимости элементов без блокировки основного потока.

B-Tier: Анимации B-Tier включают предварительные измерения DOM, после чего переходят в A- или S-Tier. Пример — Motion-анимации макета, которые анимируют transform и корректируют искажения, избегая дорогостоящих перерасчетов макета в каждом кадре.

C-Tier: Анимации C-Tier запускают шаг Paint. Сюда относятся изменения background-color, color или border-radius на элементах, которые не были повышены до слоев.

D-Tier: Анимации D-Tier вызывают шаг Layout, что является наиболее дорогой операцией, так как приводит к пересчету геометрии элементов и всего последующего конвейера рендеринга. Примерами являются изменение width, margin или display.

Особые случаи и F-Tier: CSS-переменные могут значительно снижать производительность, поскольку их изменение всегда вызывает Paint. Более того, анимация глобальных наследуемых CSS-переменных может привести к "бомбе наследования" (потенциально F-Tier), вынуждая браузер пересчитывать стили для всего DOM-дерева. Абсолютно худший сценарий (F-Tier) — это "thrashing" или "шатание" (последовательные операции чтения и записи DOM в одном кадре), что вызывает многократные и дорогостоящие пересчеты. Библиотеки, такие как Motion, используют отложенное разрешение ключевых кадров для пакетной обработки операций чтения и записи, избегая этой проблемы.

Понимание конвейера рендеринга и компромиссов между различными техниками анимации позволяет принимать обоснованные решения, хотя универсальных жестких правил не существует, и производительность всегда требует тщательного анализа.

Оригинал статьи: The Web Animation Performance Tier List