前面的话
帧动画就是在“连续的关键帧”中分解动画动作，也就是在时间轴的每帧上逐帧绘制不同的内容，使其连续播放而成的动画。由于是一帧一帧的画，所以帧动画具有非常大的灵活性，几乎可以表现任何想表现的内容。本文将详细介绍javascript帧动画
概述
【分类】
常见的帧动画的方式有三种，包括gif、CSS3 animation和javascript
git和CSS3 animation不能灵活地控制动画的暂停和播放、不能对帧动画做更加灵活地扩展。另外，gif图不能捕捉动画完成的事件。所以，一般地，使用javascript来实现帧动画
【原理】
js实现帧动画有两种实现方式
1、如果有多张帧动画图片，可以用一个image标签去承载图片，定时改变image的src属性(不推荐)
2、把所有的动画关键帧都绘制在一张图片里，把图片作为元素的background-image，定时改变元素的background-position属性(推荐)
因为第一种方式需要使用多个HTTP请求，所以一般地推荐使用第二种方式
【实例】
下面是使用帧动画制作的一个实例
通用帧动画
下面来设计一个通用的帧动画库
【需求分析】
1、支持图片预加载
2、支持两种动画播放方式，及自定义每帧动画
3、支持单组动画控制循环次数(可支持无限次)
4、支持一组动画完成，进行下一组动画
5、支持每个动画完成后有等待时间
6、支持动画暂停和继续播放
7、支持动画完成后执行回调函数
【编程接口】
1、loadImage(imglist)//预加载图片
2、changePosition(ele,positions,imageUrl)//通过改变元素的background-position实现动画
3、changeSrc(ele,imglist)//通过改变image元素的src
4、enterFrame(callback)//每一帧动画执行的函数，相当于用户可以自定义每一帧动画的callback
5、repeat(times)//动画重复执行的次数，times为空时表示无限次
6、repeatForever()//无限重复上一次动画，相当于repeat()
7、wait(time)//每个动画执行完成后等待的时间
8、then(callback)//动画执行完成后的回调函数
9、start(interval)//动画开始执行，interval表示动画执行的间隔
10、pause()//动画暂停
11、restart()//动画从上一交暂停处重新执行
12、dispose()//释放资源
【调用方式】
支持链式调用，用动词的方式描述接口
【代码设计】
1、把图片预加载 -> 动画执行 -> 动画结束等一系列操作看成一条任务链。任务链包括同步执行和异步定时执行两种任务
2、记录当前任务链的索引
3、每个任务执行完毕后，通过调用next方法，执行下一个任务，同时更新任务链索引值
【接口定义】
'use strict';/* 帧动画库类 * @constructor */function FrameAnimation(){}/* 添加一个同步任务，去预加载图片 * @param imglist 图片数组 */FrameAnimation.prototype.loadImage = function(imglist){}/* 添加一个异步定时任务，通过定时改变图片背景位置，实现帧动画 * @param ele dom对象 * @param positions 背景位置数组 * @param imageUrl 图片URL地址 */FrameAnimation.prototype.changePosition = function(ele,positions,imageUrl){}/* 添加一个异步定时任务，通过定时改变image标签的src属性，实现帧动画 * @param ele dom对象 * @param imglist 图片数组 */FrameAnimation.prototype.changeSrc = function(ele,imglist){}/* 添加一个异步定时任务，自定义动画每帧执行的任务函数 * @param tastFn 自定义每帧执行的任务函数 */FrameAnimation.prototype.enterFrame = function(taskFn){}/* 添加一个同步任务，在上一个任务完成后执行回调函数 * @param callback 回调函数 */FrameAnimation.prototype.then = function(callback){}/* 开始执行任务，异步定时任务执行的间隔 * @param interval */FrameAnimation.prototype.start = function(interval){}/* 添加一个同步任务，回退到上一个任务，实现重复上一个任务的效果，可以定义重复的次数 * @param times 重复次数 */FrameAnimation.prototype.repeat = function(times){}/* 添加一个同步任务，相当于repeat()，无限循环上一次任务 * */FrameAnimation.prototype.repeatForever = function(){}/* 设置当前任务执行结束后到下一个任务开始前的等待时间 * @param time 等待时长 */FrameAnimation.prototype.wait = function(time){}/* 暂停当前异步定时任务 * */FrameAnimation.prototype.pause = function(){}/* 重新执行上一次暂停的异步定时任务 * */FrameAnimation.prototype.restart = function(){}/* 释放资源 * */FrameAnimation.prototype.dispose = function(){}
图片预加载
图片预加载是一个相对独立的功能，可以将其封装为一个模块imageloader.js
'use strict';/** * 预加载图片函数 * @param images 加载图片的数组或者对象 * @param callback 全部图片加载完毕后调用的回调函数 * @param timeout 加载超时的时长 */function loadImage(images,callback,timeout){ //加载完成图片的计数器 var count = 0; //全部图片加载成功的标志位 var success = true; //超时timer的id var timeoutId = 0; //是否加载超时的标志位 var isTimeout = false; //对图片数组(或对象)进行遍历 for(var key in images){ //过滤prototype上的属性 if(!images.hasOwnProperty(key)){ continue; } //获得每个图片元素 //期望格式是object:{src:xxx} var item = images[key]; if(typeof item === 'string'){ item = images[key] = { src:item }; } //如果格式不满足期望，则丢弃此条数据，进行下一次遍历 if(!item || !item.src){ continue; } //计数+1 count++; //设置图片元素的id item.id = '__img__' + key + getId(); //设置图片元素的img，它是一个Image对象 item.img = window[item.id] = new Image(); doLoad(item); } //遍历完成如果计数为0，则直接调用callback if(!count){ callback(success); }else if(timeout){ timeoutId = setTimeout(onTimeout,timeout); } /** * 真正进行图片加载的函数 * @param item 图片元素对象 */ function doLoad(item){ item.status = 'loading'; var img = item.img; //定义图片加载成功的回调函数 img.onload = function(){ success = success && true; item.status = 'loaded'; done(); } //定义图片加载失败的回调函数 img.onerror = function(){ success = false; item.status = 'error'; done(); } //发起一个http(s)请求 img.src = item.src; /** * 每张图片加载完成的回调函数 */ function done(){ img.onload = img.onerror = null; try{ delete window[item.id]; }catch(e){ } //每张图片加载完成，计数器减1，当所有图片加载完成，且没有超时的情况，清除超时计时器，且执行回调函数 if(!--count && !isTimeout){ clearTimeout(timeoutId); callback(success); } } } /** * 超时函数 */ function onTimeout(){ isTimeout = true; callback(false); }}var __id = 0;function getId(){ return ++__id;}module.exports = loadImage;
时间轴
在动画处理中，是通过迭代使用setTimeout()实现的，但是这个间隔时间并不准确。下面，来实现一个时间轴类timeline.js
'use strict';var DEFAULT_INTERVAL = 1000/60;//初始化状态var STATE_INITIAL = 0;//开始状态var STATE_START = 1;//停止状态var STATE_STOP = 2;var requestAnimationFrame = (function(){ return window.requestAnimationFrame || window.webkitRequestAnimationFrame|| window.mozRequestAnimationFrame || window.oRequestAnimationFrame || function(callback){ return window.setTimeout(callback,(callback.interval || DEFAULT_INTERVAL)); }})();var cancelAnimationFrame = (function(){ return window.cancelAnimationFrame || window.webkitCancelAnimationFrame || window.mozCancelAnimationFrame || window.oCancelAnimationFrame || function(id){ return window.clearTimeout(id); } })();/** * 时间轴类 * @constructor */function Timeline(){ this.animationHandler = 0; this.state = STATE_INITIAL;}/** * 时间轴上每一次回调执行的函数 * @param time 从动画开始到当前执行的时间 */Timeline.prototype.onenterframe = function(time){}/** * 动画开始 * @param interval 每一次回调的间隔时间 */Timeline.prototype.start = function(interval){ if(this.state === STATE_START){ return; } this.state = STATE_START; this.interval = interval || DEFAULT_INTERVAL; startTimeline(this,+new Date());}/** * 动画停止 */Timeline.prototype.stop = function(){ if(this.state !== STATE_START){ return; } this.state = STATE_STOP; //如果动画开始过，则记录动画从开始到现在所经历的时间 if(this.startTime){ this.dur = +new Date() - this.startTime; } cancelAnimationFrame(this.animationHandler);}/** * 重新开始动画 */Timeline.prototype.restart = function(){ if(this.state === STATE_START){ return; } if(!this.dur || !this.interval){ return; } this.state = STATE_START; //无缝连接动画 startTimeline(this,+new Date()-this.dur);}/** * 时间轴动画启动函数 * @param timeline 时间轴的实例 * @param startTime 动画开始时间戳 */function startTimeline(timeline,startTime){ //记录上一次回调的时间戳 var lastTick = +new Date(); timeline.startTime = startTime; nextTick.interval = timeline.interval; nextTick(); /** * 每一帧执行的函数 */ function nextTick(){ var now = +new Date(); timeline.animationHandler = requestAnimationFrame(nextTick); //如果当前时间与上一次回调的时间戳大于设置的时间间隔，表示这一次可以执行回调函数 if(now - lastTick >= timeline.interval){ timeline.onenterframe(now - startTime); lastTick = now; } }}module.exports = Timeline;
动画类实现
下面是动画类animation.js实现的完整代码
'use strict';var loadImage = require('./imageloader');var Timeline = require('./timeline');//初始化状态var STATE_INITIAL = 0;//开始状态var STATE_START = 1;//停止状态var STATE_STOP = 2;//同步任务var TASK_SYNC = 0;//异步任务var TASK_ASYNC = 1;/** * 简单的函数封装，执行callback * @param callback 执行函数 */function next(callback){ callback && callback();}/* 帧动画库类 * @constructor */function FrameAnimation(){ this.taskQueue = []; this.index = 0; this.timeline = new Timeline(); this.state = STATE_INITIAL;}/* 添加一个同步任务，去预加载图片 * @param imglist 图片数组 */FrameAnimation.prototype.loadImage = function(imglist){ var taskFn = function(next){ loadImage(imglist.slice(),next); }; var type = TASK_SYNC; return this._add(taskFn,type);}/* 添加一个异步定时任务，通过定时改变图片背景位置，实现帧动画 * @param ele dom对象 * @param positions 背景位置数组 * @param imageUrl 图片URL地址 */FrameAnimation.prototype.changePosition = function(ele,positions,imageUrl){ var len = positions.length; var taskFn; var type; if(len){ var me = this; taskFn = function(next,time){ if(imageUrl){ ele.style.backgroundImage = 'url(' + imageUrl + ')'; } //获得当前背景图片位置索引 var index = Math.min(time/me.interval|0,len); var position = positions[index-1].split(' '); //改变dom对象的背景图片位置 ele.style.backgroundPosition = position[0] + 'px ' + position[1] + 'px'; if(index === len){ next(); } } type = TASK_ASYNC; }else{ taskFn = next; type = TASK_SYNC; } return this._add(taskFn,type);}/* 添加一个异步定时任务，通过定时改变image标签的src属性，实现帧动画 * @param ele dom对象 * @param imglist 图片数组 */FrameAnimation.prototype.changeSrc = function(ele,imglist){ var len = imglist.length; var taskFn; var type; if(len){ var me = this; taskFn = function(next,time){ //获得当前背景图片位置索引 var index = Math.min(time/me.interval|0,len); //改变image对象的背景图片位置 ele.src = imglist[index-1]; if(index === len){ next(); } } type = TASK_ASYNC; }else{ taskFn = next; type = TASK_SYNC; } return this._add(taskFn,type); }/* 添加一个异步定时任务，自定义动画每帧执行的任务函数 * @param tastFn 自定义每帧执行的任务函数 */FrameAnimation.prototype.enterFrame = function(taskFn){ return this._add(taskFn,TASK_ASYNC);}/* 添加一个同步任务，在上一个任务完成后执行回调函数 * @param callback 回调函数 */FrameAnimation.prototype.then = function(callback){ var taskFn = function(next){ callback(this); next(); }; var type = TASK_SYNC; return this._add(taskFn,type);}/* 开始执行任务，异步定义任务执行的间隔 * @param interval */FrameAnimation.prototype.start = function(interval){ if(this.state === STATE_START){ return this; } //如果任务链中没有任务，则返回 if(!this.taskQueue.length){ return this; } this.state = STATE_START; this.interval = interval; this._runTask(); return this; }/* 添加一个同步任务，回退到上一个任务，实现重复上一个任务的效果，可以定义重复的次数 * @param times 重复次数 */FrameAnimation.prototype.repeat = function(times){ var me = this; var taskFn = function(){ if(typeof times === 'undefined'){ //无限回退到上一个任务 me.index--; me._runTask(); return; } if(times){ times--; //回退 me.index--; me._runTask(); }else{ //达到重复次数，跳转到下一个任务 var task = me.taskQueue[me.index]; me._next(task); } } var type = TASK_SYNC; return this._add(taskFn,type);}/* 添加一个同步任务，相当于repeat()，无限循环上一次任务 * */FrameAnimation.prototype.repeatForever = function(){ return this.repeat();}/* 设置当前任务执行结束后到下一个任务开始前的等待时间 * @param time 等待时长 */FrameAnimation.prototype.wait = function(time){ if(this.taskQueue && this.taskQueue.length > 0){ this.taskQueue[this.taskQueue.length - 1].wait = time; } return this;}/* 暂停当前异步定时任务 * */FrameAnimation.prototype.pause = function(){ if(this.state === STATE_START){ this.state = STATE_STOP; this.timeline.stop(); return this; } return this;}/* 重新执行上一次暂停的异步定时任务 * */FrameAnimation.prototype.restart = function(){ if(this.state === STATE_STOP){ this.state = STATE_START; this.timeline.restart(); return this; } return this; }/* 释放资源 * */FrameAnimation.prototype.dispose = function(){ if(this.state !== STATE_INITIAL){ this.state = STATE_INITIAL; this.taskQueue = null; this.timeline.stop(); this.timeline = null; return this; } return this; }/** * 添加一个任务到任务队列 * @param taskFn 任务方法 * @param type 任务类型 * @private */FrameAnimation.prototype._add = function(taskFn,type){ this.taskQueue.push({ taskFn:taskFn, type:type }); return this;}/** * 执行任务 * @private */FrameAnimation.prototype._runTask = function(){ if(!this.taskQueue || this.state !== STATE_START){ return; } //任务执行完毕 if(this.index === this.taskQueue.length){ this.dispose(); return; } //获得任务链上的当前任务 var task = this.taskQueue[this.index]; if(task.type === TASK_SYNC){ this._syncTask(task); }else{ this._asyncTask(task); }}/** * 同步任务 * @param task 执行的任务对象 * @private */FrameAnimation.prototype._syncTask = function(task){ var me = this; var next = function(){ //切换到下一个任务 me._next(task); } var taskFn = task.taskFn; taskFn(next);}/** * 异步任务 * @param task 执行的任务对象 * @private */FrameAnimation.prototype._asyncTask = function(task){ var me = this; //定义每一帧执行的回调函数 var enterframe = function(time){ var taskFn = task.taskFn; var next = function(){ //停止当前任务 me.timeline.stop(); //执行下一个任务 me._next(task); }; taskFn(next,time); } this.timeline.onenterframe = enterframe; this.timeline.start(this.interval);}/** * 切换到下一个任务，支持如果当前任务需要等待，则延时执行 * @private */FrameAnimation.prototype._next = function(task){ this.index++; var me = this; task.wait ? setTimeout(function(){ me._runTask(); },task.wait) : this._runTask();}module.exports = function(){ return new FrameAnimation();}
webpack配置
由于animation帧动画库的制作中应用了AMD模块规范，但由于浏览器层面不支持，需要使用webpack进行模块化管理，将animation.js、imageloader.js和timeline.js打包为一个文件
module.exports = { entry:{ animation:"./src/animation.js" }, output:{ path:__dirname + "/build", filename:"[name].js", library:"animation", libraryTarget:"umd", }} 下面是一个代码实例，通过创建的帧动画库实现博客开始的动画效果
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更多实例
除了可以实现兔子推车的效果，还可以使用帧动画实现兔子胜利和兔子失败的效果
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