css 中随机、打字等动画的实现

背景知识：css 动画规范
@keyframes
animation-name
animation-duration
animation-timing-function
animation-delay
animation-iteration-count
animation-direction
animation-play-state
animation-fill-mode

各属性的定义及用法：

@keyframes： 用来指定CSS动画一次循环中，可以用百分比表示多个时间节点处的CSS属性变化，关键字 from 等于 0%，to 等于 100%。

animation-name：指定@keyframes的名字，CSS加载时会应用该名字的@keyframes规则来实现动画。

animation-duration：动画持续时间，默认是0表示无动画，单位可以设s秒或ms毫秒。

animation-timing-function：动画播放方式，默认值ease，可以设linear，ease，ease-in，ease-out，ease-in-out，cubic-bezier(n,n,n,n)，steps。

animation-delay：延迟开始动画的时间，默认值是0，表示不延迟，立即播放动画。单位是s秒或ms毫秒。允许设负时间，意思是让动画动作从该时间点开始启动，之前的动画不显示。例如 -3s 使动画马上开始，但前 3 秒的动画被跳过。

animation-iteration-count：动画循环播放的次数，默认值为1，即放完一遍后不循环播放。除数字外也可以设关键字 infinite 表示无限循环播放。

animation-direction：动画播放的方向，可设normal，alternate，alternate-reverse。默认值是 normal 表示正常播放动画。alternate 表示轮转正反向播放动画，即动画会在奇数次（1，3，5…）正常播放，而在偶数次（2，4，6…）反向播放。alternate-reverse 正好反过来，奇数次反向播动画，偶数次正向播动画。

animation-play-state：动画的状态，可设running，paused。默认值 running 表示正在播放动画，paused 表示暂停动画。

animation-fill-mode：动画的时间外属性，可设 none，forwards，backwards，both。默认值 none 表示动画播完后，恢复到初始状态。forwards 当动画播完后，保持 @keyframes 里最后一帧的属性。backwards 表示开始播动画时，应用 @keyframes 里第一帧的属性，要看出效果，通常要设 animation-delay 延迟时间。both 表示 forwards 和 backforwards 都应用。

接下来看看几个比较实用的动画实现吧：

一、随机动画

代码示例：

<p class="loading">Loading…</p>

@keyframes spin { to { transform: rotate(1turn); } }
@keyframes radius { 50% { border-radius: 50%; } }
@keyframes color { 33% { color: orange; } 66% { color: deeppink; } }
@keyframes width { 50% { border-width: .3em; } }

.loading:before {
    content: '';
    display: block;
    width: 4em;
    height: 4em;
    margin: 0 auto 1em;
    border: 1.5em solid;
    color: yellowgreen;
    box-sizing: border-box;
    animation: 1s spin, .7s radius, 1.1s color, 1.3s width;
    animation-timing-function: ease;
    animation-iteration-count: infinite;
}

.loading {
    margin: auto;
}

二、逐帧动画

需要利用合成好的背景图，如下：

代码示例：

<div class="loader">loading...</div>

@keyframes loader {
    to {
        background-position: -800px 0;
    }
}
.loader {
    width: 100px;
    height: 100px;
    margin: auto;
    background: url("img/loader.png");
    /*隐藏文字*/
    overflow: hidden;
    text-indent: 999px;
    /*这里需要借助css3的控制时间的属性steps 阶跃函数，还有一个控制时间的属性的函数是贝塞尔曲线*/
    animation: 1s loader infinite steps(8);
}

这里用到了 steps 阶跃函数。
语法：steps(n, start/end)
第一个参数 n 是一个正整数，表示阶跃次数，
第二个参数start或end，表示阶跃点，
start 表示一开始就先进行阶跃，end 表示每阶段完成后再进行阶跃，
默认值为 end。
阶跃时间函数如下：

注意点：
阶跃函数 steps 指的是 @keyframes 中各环节之间的时间变换函数，
它并不是指整个 @keyframes 动画阶跃几次，
如果需要每个环节到下一个环节只阶跃一次，可设置为 steps(1, start/end)。

三、闪烁效果

代码示例：

<p class="blink1">最普通的闪烁效果：需要借助 steps() 阶跃函数，而且必须把关键帧设置在中间</p>
<p class="blink2">平滑的闪烁效果：让关键帧设置在中间50%的位置</p>
<p class="blink3">更加逼真的闪烁效果：需要把循环的次数翻倍且要交替出现，循环的时间设置为上面的一半</p>

@keyframes blink-smooth1 {
    50% {
        color: transparent;
    }
}

@keyframes blink-smooth2 {
    to {
        color: transparent;
    }
}

p {
    padding: 1em;
    background: gold;
}

.blink1 {
    animation: 2s blink-smooth1 3 steps(1);
}

.blink2 {
    animation: 2s blink-smooth1 3;
}

.blink3 {
    animation: 1s blink-smooth2 6 alternate;
}

四、缓动效果

代码示例：

<div class="ball">三次贝塞尔曲线</div>

@keyframes bounce {
    60%, 80%, to {
        -webkit-transform: translateY(400px);
            -moz-transform: translateY(400px);
            -ms-transform: translateY(400px);
                -o-transform: translateY(400px);
                transform: translateY(400px);
    animation-timing-function: ease;
    }
    70% {-webkit-transform: translateY(300px);
        -moz-transform: translateY(300px);
        -ms-transform: translateY(300px);
            -o-transform: translateY(300px);
            transform: translateY(300px);}
    90% {
        -webkit-transform: translateY(360px);
            -moz-transform: translateY(360px);
            -ms-transform: translateY(360px);
                -o-transform: translateY(360px);
                transform: translateY(360px);
    }
}
.ball {
    width: 0;
    height: 0;
    padding: 2.5em;
    margin: auto;
    border-radius: 50%;
    /*at 50% 50% 是指圆心的位置*/
    background: radial-gradient(at 30% 30%, #fdd, red);
    animation: bounce 3s cubic-bezier(.215, .61, .355, 1) forwards;
}
body {
    min-height: 100vh;
    background: linear-gradient(skyblue, white 450px, yellowgreen 0);
}

这个效果是通过另一个阶跃函数：cubic-bezier 函数。
主要是借用三次贝塞尔曲线来实现的。

语法：cubic-bezier(x1, y1, x2, y2)
(x1, y1) 表示第一个控制锚点的坐标，而 (x2, y2) 是第二个。
曲线片断的两个端点分别固定在 (0,0) 和 (1,1)，前者是整个过渡的起点（时间进度为零，动画进度为零），后者是终点（时间进度为 100%，动画进度为 100%）。
固定曲线的两个端点并不是唯一的限制。两个控制锚点的 x 值都被限制在 [0, 1] 区间内（即我们无法把手柄在水平方向上移出这个图形范围）。这个限制并不是随便加上的。

之前如 ease、linear、ease-in、ease-out、ease-in-out 这五个已有的效果都是 cubic-bezier 实现的，具体值如下：

ease: cubic-bezier(0.25, 0.1, 0.25, 1.0)
linear: cubic-bezier(0.0, 0.0, 1.0, 1.0)
ease-in: cubic-bezier(0.42, 0, 1.0, 1.0)
ease-out: cubic-bezier(0, 0, 0.58, 1.0)
ease-in-out: cubic-bezier(0.42, 0, 0.58, 1.0)

这个动画并没有使用上面五个已有的动画，需要在 cubic-bezier 上调试出更加平滑的参数，如例子中的 cubic-bezier(.215, .61, .355, 1) 就是通过此网站调试的。

五、状态平滑的动画

代码示例：

<div class="state-animation"></div>

@keyframes state {
    to {
        background-position: 100% 100%;
    }
}
.state-animation { 
    width: 250px;
    height: 250px;
    background: url("img/timg.jpg");
    background-size: auto 100%;
    animation: state 10s linear infinite alternate;
    /*这里需要动画的animate-play-state属性*/
    animation-play-state: paused;
}
.state-animation:hover, .state-animation:focus {
    /*通过动画的播放状态来实现动画的平滑度*/
    animation-play-state: running;
}

六、打字动画

代码示例：

<h1>CSS is awesome!</h1>
@keyframes typing {
    from {
        width: 0;
    }
}

@keyframes caret {
    50% {
        border-color: transparent;
    }
}

h1 {
    width: 15ch;
    overflow: hidden;
    white-space: nowrap;
    border-right: .05em solid;
    animation: typing 8s steps(15), caret 1s steps(1) infinite;
    font: bold 200% Consolas, Monaco, monospace;
}

这里引入了一个新的 css 单位 ch，它是以 0 的宽度为参考的，在等宽字体中，所有的字体与 0 的宽度是一样的；如果要加上闪烁的光标，需要借助右边框来实现。
因单行的字符数量不定，css 维护不便，为了更易于维护，需要借助 javascript 来实现，如下代码：

function $$(selector, context) {
    context = context || document;
    let elements = context.querySelectorAll(selector);
    return Array.prototype.slice.call(elements);
}
$$("h1").forEach(function(h1) {
    let len = h1.textContent.length, s = h1.style;

    s.width = len + "ch";
    s.animationTimingFunction = "steps(" + len + "),steps(1)";
});  

七、沿环形路径平移的动画

代码示例：

<div class="circular2">
    <img src="img/me.jpg" height="960" width="1280" alt="" />
</div>

/*为同一个元素指定多个变形原点*/
@keyframes spin2 {
    from {
        transform: translateY(150px) translateY(-50%)
                    rotate(0turn)
                    translateY(-150px) translateY(50%)
                    rotate(1turn);
    }
    to {
        transform: translateY(150px) translateY(-50%)
                    rotate(1turn)
                    translateY(-150px) translateY(50%)
                    rotate(0turn);
    }
}

.circular2 {
    margin: 50px auto;
    width: 300px;
    height: 300px;
    background: gold;
    border-radius: 50%;
}

.circular2 img {
    display: block;
    margin: 20px auto;
    width: 50px;
    height: 50px;
    border-radius: 50%;
}    

更多动画效果可以参看 animate.css 库，这里有很多动画，可以参看源码。