CSS `CSS Custom Properties` 作为 `WAAPI` 动画参数的实时更新

各位前端的英雄们，大家好！今天咱们来聊点刺激的——CSS Custom Properties（变量）和 Web Animations API (WAAPI) 联姻的那些事儿！想象一下，变量这玩意儿，在动画里实时跳舞，是不是有点儿意思？

开场白：变量与动画，命中注定的相遇？

话说CSS Custom Properties，也就是咱们常说的CSS变量，自从诞生以来，就一直备受宠爱。它解决了CSS中重复值的问题，让样式维护变得轻松愉快。而WAAPI呢，则是Web动画的新贵，性能好，控制力强，简直是动画界的顶梁柱。

那么问题来了，这两个家伙能擦出什么火花呢？答案是：动态的，可控的，高性能的动画！

第一幕：CSS变量，动画的燃料

先来回顾一下CSS变量的基本用法。定义变量用--开头，使用变量用var()。

:root {
  --primary-color: #007bff;
  --animation-duration: 1s;
}

.button {
  background-color: var(--primary-color);
  transition: background-color var(--animation-duration) ease-in-out;
}

这段代码定义了两个变量：--primary-color和--animation-duration，分别用于设置按钮的背景色和过渡动画的持续时间。这已经是CSS变量最基本的使用方法了。

现在，我们要让它动起来！

第二幕：WAAPI初体验，让元素跳支舞

WAAPI允许我们用JavaScript控制元素的动画。比方说，让一个div左右摇摆：

const element = document.getElementById('myElement');

element.animate(
  [
    { transform: 'translateX(0)' },
    { transform: 'translateX(100px)' },
    { transform: 'translateX(0)' }
  ],
  {
    duration: 2000, // 动画持续时间2秒
    iterations: Infinity // 无限循环
  }
);

这段代码让myElement这个元素在2秒内，从translateX(0)移动到translateX(100px)再回到translateX(0)，并且无限循环。这展示了WAAPI控制动画的基本方式。

第三幕：变量与WAAPI的激情碰撞

现在，重点来了！我们要把CSS变量融入WAAPI的动画中，让动画参数可以实时更新。首先，在CSS中定义一个变量，控制元素的位移：

:root {
  --x-offset: 0px;
}

#animatedElement {
  transform: translateX(var(--x-offset));
}

然后，在JavaScript中，我们使用WAAPI来修改这个变量的值：

const animatedElement = document.getElementById('animatedElement');

animatedElement.animate(
  [
    { '--x-offset': '0px' },
    { '--x-offset': '100px' },
    { '--x-offset': '0px' }
  ],
  {
    duration: 2000,
    iterations: Infinity
  }
);

注意这里，animate()方法的第一个参数，现在是CSS变量的键值对！ WAAPI可以直接修改CSS变量的值，从而驱动动画。是不是很神奇？

更进一步：用JavaScript控制变量，让动画更智能

光是让变量动起来还不够，我们要让它根据用户的操作，或者其他条件的变化，动态地更新。

const slider = document.getElementById('mySlider');
const element = document.getElementById('myElement');

slider.addEventListener('input', () => {
  const sliderValue = slider.value;
  element.style.setProperty('--x-offset', `${sliderValue}px`);
});

这段代码监听了一个滑块（slider）的input事件，当滑块的值改变时，我们使用element.style.setProperty()方法来更新--x-offset变量的值。这样，我们就可以通过拖动滑块，来实时控制元素的位移了。

第四幕：高级应用，玩转复杂的动画效果

CSS变量和WAAPI的结合，可以实现非常复杂的动画效果。比如，我们可以用变量控制元素的颜色、大小、透明度等等。

案例一：颜色渐变动画

:root {
  --color-stop1: red;
  --color-stop2: blue;
}

.gradient-box {
  background: linear-gradient(to right, var(--color-stop1), var(--color-stop2));
}

const gradientBox = document.querySelector('.gradient-box');

gradientBox.animate(
  [
    { '--color-stop1': 'red', '--color-stop2': 'blue' },
    { '--color-stop1': 'green', '--color-stop2': 'yellow' },
    { '--color-stop1': 'red', '--color-stop2': 'blue' }
  ],
  {
    duration: 4000,
    iterations: Infinity
  }
);

这个例子展示了如何用CSS变量控制线性渐变的颜色，实现一个颜色渐变动画。

案例二：弹性动画

实现弹性动画需要更复杂的数学计算，但我们可以用CSS变量来简化控制：

:root {
  --spring-strength: 0.1; /* 弹簧强度 */
  --damping: 0.7; /* 阻尼 */
  --target-position: 100px; /* 目标位置 */
  --current-position: 0px; /* 当前位置 */
  --velocity: 0; /* 速度 */
}

.spring-box {
  transform: translateX(var(--current-position));
}

const springBox = document.querySelector('.spring-box');
let currentPosition = 0;
let velocity = 0;
const springStrength = 0.1;
const damping = 0.7;
const targetPosition = 100;

function animateSpring() {
  requestAnimationFrame(animateSpring);

  const force = (targetPosition - currentPosition) * springStrength;
  velocity += force;
  velocity *= damping;
  currentPosition += velocity;

  springBox.style.setProperty('--current-position', `${currentPosition}px`);
}

animateSpring();

这个例子模拟了一个简单的弹簧动画。虽然需要一些JS代码来实现弹簧的物理效果，但是CSS变量使得我们可以方便地调整弹簧的参数，例如弹簧强度和阻尼。

第五幕：性能优化，让动画飞起来

虽然CSS变量和WAAPI很强大，但如果使用不当，也会影响性能。以下是一些性能优化的建议：

避免频繁更新CSS变量： 尽量减少更新变量的频率，特别是在高频率的动画中。
使用will-change属性： 告诉浏览器哪些属性将会被修改，让浏览器提前做好优化。例如：will-change: transform;
使用requestAnimationFrame： 确保动画在每一帧都执行，避免动画卡顿。
合理选择动画元素： 避免对复杂的DOM结构进行动画，尽量选择简单的元素。
硬件加速： 某些CSS属性的动画可以利用GPU进行硬件加速，比如transform和opacity。

第六幕：兼容性，向前辈们致敬

虽然WAAPI的兼容性已经很好了，但仍然需要考虑一些老旧浏览器的兼容性问题。可以使用polyfill来解决兼容性问题。

web-animations-js：一个常用的WAAPI polyfill。

总结：CSS变量 + WAAPI = 动画界的未来之星

CSS Custom Properties和Web Animations API的结合，为我们提供了一种全新的动画解决方案。它具有以下优点：

动态性： 动画参数可以实时更新，实现更加灵活的动画效果。
可控性： 可以使用JavaScript控制动画的各个方面，实现更加复杂的动画逻辑。
高性能： WAAPI具有良好的性能，可以实现流畅的动画效果。
可维护性： CSS变量可以减少代码的重复，提高代码的可维护性。

特性	CSS变量 (Custom Properties)	Web Animations API (WAAPI)	结合的优势
核心功能	定义和使用CSS中的可复用值。	使用JS控制动画的播放、暂停、停止、以及关键帧。	动态更新动画参数，提高动画的灵活性和可控性。
优点	减少重复代码，易于维护，全局样式控制。	高性能，精确控制，时间轴控制，与JS集成良好。	实现复杂和高性能的动画效果，减少JS代码量。
缺点	无法直接进行复杂的计算或逻辑操作。	需要一定的JS基础，代码量相对较多。	需要同时掌握CSS和JS知识，需要注意性能优化。
应用场景	主题切换，动态颜色调整，响应式设计。	复杂的UI动画，游戏开发，交互式动画。	复杂的动态UI效果，数据驱动的动画，需要高性能和精确控制的动画场景。
关键语法	`--variable-name: value;` `var(--variable-name);`	`element.animate(keyframes, options);` `animation.play();` `animation.pause();`	使用JS更新CSS变量的值，驱动WAAPI动画。
示例代码片段	`:root { --primary-color: #007bff; }` `background-color: var(--primary-color);`	`element.animate([{ opacity: 0 }, { opacity: 1 }], { duration: 1000 });`	`element.style.setProperty('--x-offset',`${value}px`);`，然后在WAAPI中使用`var(--x-offset)`作为动画值。
性能注意事项	避免频繁更新大量CSS变量，使用`will-change`属性。	避免在动画中进行复杂的计算，使用硬件加速。	避免同时频繁更新CSS变量和运行复杂的WAAPI动画，合理使用`requestAnimationFrame`。
兼容性注意事项	某些旧浏览器可能不支持CSS变量。	某些旧浏览器可能不支持WAAPI，需要使用polyfill。	确保兼容性，使用polyfill或降级方案。

总而言之，CSS变量和WAAPI的结合，是动画界的未来之星。掌握它们，你就能创造出更加炫酷、更加流畅、更加智能的Web动画！

感谢各位的聆听，咱们下期再见！

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