2733: 【搜索】【广度优先】 马遍历棋盘

使用 Angular 进行项目开发的程序员应该都很熟悉 Angular Animation。这是一个 Angular 原生的动画库，它可以替代或者辅助完成原本需要使用 css 的动画功能。

Angular 在国内的运用是很有限的，可借鉴的文档并不很丰富。尤其对于 Angular 动画模块的应用类文档更是少见。我认为原因可能是大家普遍认为动画应当是由 css 去实现的，毕竟它有非常完善并且兼容性极强的动画功能。而且作为前端工程师，精通 css 是基本功，使用 css 完成页面的动画功能成本低、效率高。

既然如此那又为什么需要 Angular Animation 呢？我在实际的项目中体会到，相比 css 动画，Angular Animation 最大的优点是能够提供一系列很准确的关键帧回调函数(callback)。

下面是我模仿项目中的功能写的一个例子。我会罗列出所遇到的问题，并且逐一阐述我的解决方案。

代码环境：

javascript 

{
  "name": "blog-angular-animation",
  "version": "0.0.0",
  "scripts": {
    "ng": "ng",
    "start": "ng serve",
    "build": "ng build",
    "watch": "ng build --watch --configuration development",
    "test": "ng test"
  },
  "private": true,
  "dependencies": {
    "@angular/animations": "^17.1.0",
    "@angular/common": "^17.1.0",
    "@angular/compiler": "^17.1.0",
    "@angular/core": "^17.1.0",
    "@angular/forms": "^17.1.0",
    "@angular/platform-browser": "^17.1.0",
    "@angular/platform-browser-dynamic": "^17.1.0",
    "@angular/router": "^17.1.0",
    "lodash": "^4.17.21",
    "rxjs": "~7.8.0",
    "tslib": "^2.3.0",
    "zone.js": "~0.14.3"
  },
  "devDependencies": {
    "@angular-devkit/build-angular": "^17.1.0",
    "@angular/cli": "^17.1.0",
    "@angular/compiler-cli": "^17.1.0",
    "@types/jasmine": "~5.1.0",
    "@types/lodash": "^4.14.202",
    "jasmine-core": "~5.1.0",
    "karma": "~6.4.0",
    "karma-chrome-launcher": "~3.2.0",
    "karma-coverage": "~2.2.0",
    "karma-jasmine": "~5.1.0",
    "karma-jasmine-html-reporter": "~2.1.0",
    "typescript": "~5.3.2"
  }
}

Demo 效果如下所示，这是一个简单的列表元素添加删除功能：

• 点击 Add 会在列表末尾添加一个元素
• 点击 Delete 会从列表中删除当前元素，并且调整后续元素的序号

Animation Demo

现在我们为这两个行为添加一些动画。下面是对动画过程的详细描述：

1. add

添加节点动画分为3个步骤

1.高度从0变为标准节点高度

2.宽度从1%增加到100%

3.渐入式显示内部元素

这三个步骤可以使用一个transition来完成，请看下面的代码：

typescript

trigger('addNode', [
    transition(':enter', [
        style({ height: '0px', width: '1%' }),
        query('.list-item-index', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),
        query('.list-item-value', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),
        query('.list-item-btn', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),
        group([
            style({ height: '0px', width: '1%' }),
            animate('0.2s ease-in-out', style({ height: '50px' }))
        ]),
        group([
            style({ width: '1%' }),
            animate('0.2s 0.1s ease-in-out', style({ width: '100%' }))
        ]),
        group([
            query('.list-item-index', [
                style({ opacity: 0 }),
                animate('0.2s 0.3s ease-in-out', style({ opacity: 1 }))
            ], { optional: true }),
            query('.list-item-value', [
                style({ opacity: 0 }),
                animate('0.2s 0.3s ease-in-out', style({ opacity: 1 }))
            ], { optional: true }),
            query('.list-item-btn', [
                style({ opacity: 0 }),
                animate('0.2s 0.3s ease-in-out', style({ opacity: 1 }))
            ], { optional: true })
        ])
    ])
])

这里有两个问题需要注意：

初始的状态需要被设定

可以看到最上面的四行代码

typescript

style({ height: '0px', width: '1%' }),
query('.list-item-index', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),
query('.list-item-value', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),
query('.list-item-btn', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),

它们的作用就是设定动画开始时的各个元素的初始状态。目的是防止动画开始时的抖动。

因为触发动画的状态是:enter，所以当第一次渲染整个列表时，所有的节点都会触发动画。这可能不是我们需要看到的。此时我们需要其它的参数来标识出不需要动画的节点

如下所示，当我刷新了页面后，所有节点的 add animation 都执行了

我们可以利用 Angular animation 的 disabled 属性来禁用非必要动画

html

<div class="my-animation-container">
    <div class="list-container" [@fadeIndexMarke]="fadeIndexMarkeStatus" (@fadeIndexMarke.done)="fadeIndexMarkeDone()">

        <div class="list-item-container"
            *ngFor="let item of list"
            [@.disabled]="animationNodeIndex !== item.index"
            [@addNode]
            [@deleteNode]
            (@addNode.done)="addAnimationDone()"
            (@deleteNode.done)="deleteAnimationDone()">
            <div class="list-item-index" [ngStyle]="{ opacity: animationRunning ? 0 : 1 }">{{item.index}}</div>
            <div class="list-item-value">{{item.value}}</div>
            <div class="list-item-btn" (click)="handleDelete(item.index)">Delete</div>
        </div>

    </div>
    <div class="list-active" (click)="handleAdd()">Add</div>
</div>

typescript

handleAdd() {
  this.animationNodeIndex = this.list?.length || 0;
  this.addNode(); // Push a node in list
}

addAnimationDone() {
    if (this.animationNodeIndex >= 0) {
        this.animationNodeIndex = -1;
    }
}

这样就可以在我们需要动画的时候再执行它

2. delete

这个动画看似与 add animation 相似，但是过程却比它要复杂一些。下面是完整的动画：

这个动画分为3个步骤：

• 隐藏所有的序号
• 删除指定节点
• 显示节点前的序号

这一组动画有很强的顺序性，必须是上一个动画执行完后才能执行下一个动画。特别要注意的是删除节点的操作需要在第二步完成，所以我们需要监听第一个步骤完成时的回调。

这在 css 中很难实现，可能需要借助 setTimeout。在 Angular 中，定时器并非是解决问题的一个好的选择。

Angular Animation 为我们提供了一个更好的方案。我们可以将动画拆分成两部分绑定在不同的元素上

typescript

animations: [
        trigger('fadeIndexMarke', [
            transition('fadeIn => fadeOut', [
                query('.list-item-index', [
                    style({ opacity: 1 }),
                    animate('0.2s ease-in-out', style({ opacity: 0 }))
                ], { optional: true })
            ]),
            transition('fadeOut => fadeIn', [
                query('.list-item-index', [
                    style({ opacity: 0 }),
                    animate('0.2s ease-in-out', style({ opacity: 1 }))
                ], { optional: true })
            ])
        ]),
        trigger('deleteNode', [
            transition(':leave', [
                style({ width: '100%', height: '50px', overflow: 'hidden' }),
                query('.list-item-index', style({ opacity: 0 }), { optional: true }),
                group([
                    query('.list-item-value', [
                        style({ opacity: 1 }),
                        animate('0.2s ease-in-out', style({ opacity: 0 }))
                    ], { optional: true }),
                    query('.list-item-btn', [
                        style({ opacity: 1 }),
                        animate('0.2s ease-in-out', style({ opacity: 0 }))
                    ], { optional: true })
                ]),
                group([
                    animate('0.2s 0.2s ease-in-out', style({ width: '0%' })),
                    animate('0.2s 0.3s ease-in-out', style({ height: '0px' }))
                ])
            ])
        ])
    ]

上面这两个动画分别绑定在最外围的列表元素和每一个节点元素上

html

<div class="list-container" [@fadeIndexMarke]="fadeIndexMarkeStatus"
    (@fadeIndexMarke.done)="fadeIndexMarkeDone()">

    <div class="list-item-container"
        *ngFor="let item of list"
        [@deleteNode]
        (@deleteNode.done)="deleteAnimationDone()">
...

我们可以先执行隐藏索引的动画，然后监听 animation.done，此时再删除指定节点。

typescript

fadeIndexMarkeDone() {
    if (this.fadeIndexMarkeStatus === 'fadeOut') {
        // Step 2
        this.animationRunning = true;
        this.fadeIndexMarkeCallBack();
    }
}

handleDelete(index: number) {
    // Step 1
    this.fadeIndexMarkeCallBack = () => {
        // Step 3
        this.deleteNode(index);
    };
    this.fadeIndexMarkeStatus = 'fadeOut';
    this.animationNodeIndex = index;
}

deleteAnimationDone() {
    // Step 4
    if (this.animationRunning) {
        this.animationRunning = false;
        this.fadeIndexMarkeStatus = 'fadeIn';
        this.animationNodeIndex = -1;
        this.fadeIndexMarkeCallBack = () => {};
    }
}

这样动画的执行顺序就可以按照我们的需求来规划了。下面是完整的代码：

html

<div class="my-animation-container">

    <div class="list-container" [@fadeIndexMarke]="fadeIndexMarkeStatus" (@fadeIndexMarke.done)="fadeIndexMarkeDone()">

        <div class="list-item-container"
            *ngFor="let item of list"
            [@.disabled]="animationNodeIndex !== item.index"
            [@addNode]
            [@deleteNode]
            (@addNode.done)="addAnimationDone()"
            (@deleteNode.done)="deleteAnimationDone()">
            <div class="list-item-index" [ngStyle]="{ opacity: animationRunning ? 0 : 1 }">{{item.index}}</div>
            <div class="list-item-value">{{item.value}}</div>
            <div class="list-item-btn" (click)="handleDelete(item.index)">Delete</div>
        </div>

    </div>

    <div class="list-active" (click)="handleAdd()">Add</div>

</div>

less

.my-animation-container {
    width: 100%;
    height: 100%;
    overflow: hidden;
    display: flex;
    flex-flow: column;
    justify-content: center;
    align-items: center;
    .list-container {
        width: 400px;
        height: 600px;
        border: 2px solid gray;
        overflow-x: hidden;
        overflow-y: auto;
        padding: 20px;
        .list-item-container {
            width: 100%;
            height: 50px;
            border: 1px solid #CCCCCC;
            display: flex;
            flex-flow: row nowrap;
            justify-content: space-between;
            align-items: center;
            padding: 0 20px;
            .list-item-index {
                font-size: 24px;
                font-weight: 800;
                color: #666666;
                opacity: 1;
                &.hide-index {
                    opacity: 0;
                }
            }
            .list-item-value {
                font-size: 20px;
                font-weight: 500;
                color: #666666;
            }
            .list-item-btn {
                font-size: 14px;
                font-weight: 500;
                color: #666666;
                border: 2px solid skyblue;
                border-radius: 5px;
                padding: 5px;
                cursor: pointer;
                &:hover {
                    background-color: skyblue;
                    color: white;
                }
                &:active {
                    background-color: white;
                    color: skyblue;
                }
            }
        }
    }
    .list-active {
        font-size: 20px;
        font-weight: 500;
        color: #666666;
        border: 2px solid skyblue;
        border-radius: 5px;
        padding: 5px;
        cursor: pointer;
        margin-top: 20px;
        &:hover {
            background-color: skyblue;
            color: white;
        }
        &:active {
            background-color: white;
            color: skyblue;
        }
    }
}

typescript

import { Component, OnInit } from '@angular/core';
import { animate, style, transition, trigger, state, group, query } from '@angular/animations';

import * as _ from 'lodash';

@Component({
    selector: 'my-animation',
    templateUrl: './animation.component.html',
    styleUrls: ['./animation.component.less'],
    animations: [
        trigger('fadeIndexMarke', [
            transition('fadeIn => fadeOut', [
                query('.list-item-index', [
                    style({ opacity: 1 }),
                    animate('0.2s ease-in-out', style({ opacity: 0 }))
                ], { optional: true })
            ]),
            transition('fadeOut => fadeIn', [
                query('.list-item-index', [
                    style({ opacity: 0 }),
                    animate('0.2s ease-in-out', style({ opacity: 1 }))
                ], { optional: true })
            ])
        ]),
        trigger('addNode', [
            transition(':enter', [
                style({ height: '0px', width: '1%' }),
                query('.list-item-index', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),
                query('.list-item-value', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),
                query('.list-item-btn', [style({ opacity: 0 })], { optional: true }),
                group([
                    style({ height: '0px', width: '1%' }),
                    animate('0.2s ease-in-out', style({ height: '50px' }))
                ]),
                group([
                    style({ width: '1%' }),
                    animate('0.2s 0.1s ease-in-out', style({ width: '100%' }))
                ]),
                group([
                    query('.list-item-index', [
                        style({ opacity: 0 }),
                        animate('0.2s 0.3s ease-in-out', style({ opacity: 1 }))
                    ], { optional: true }),
                    query('.list-item-value', [
                        style({ opacity: 0 }),
                        animate('0.2s 0.3s ease-in-out', style({ opacity: 1 }))
                    ], { optional: true }),
                    query('.list-item-btn', [
                        style({ opacity: 0 }),
                        animate('0.2s 0.3s ease-in-out', style({ opacity: 1 }))
                    ], { optional: true })
                ])
            ])
        ]),
        trigger('deleteNode', [
            transition(':leave', [
                style({ width: '100%', height: '50px', overflow: 'hidden' }),
                query('.list-item-index', style({ opacity: 0 }), { optional: true }),
                group([
                    query('.list-item-value', [
                        style({ opacity: 1 }),
                        animate('0.2s ease-in-out', style({ opacity: 0 }))
                    ], { optional: true }),
                    query('.list-item-btn', [
                        style({ opacity: 1 }),
                        animate('0.2s ease-in-out', style({ opacity: 0 }))
                    ], { optional: true })
                ]),
                group([
                    animate('0.2s 0.2s ease-in-out', style({ width: '0%' })),
                    animate('0.2s 0.3s ease-in-out', style({ height: '0px' }))
                ])
            ])
        ])
    ]
})

export class MyAnimationComponent implements OnInit {

    list: { index: number; value: string; }[] = [];
    animationRunning = false;
    animationNodeIndex: number = -1;
    fadeIndexMarkeStatus = 'fadeIn';

    fadeIndexMarkeCallBack = () => {};

    ngOnInit() {
        this.list = _.chain(3).range().map((num) => ({ index: num, value: `This is the ${num + 1}'s item` })).value();
    }

    fadeIndexMarkeDone() {
        if (this.fadeIndexMarkeStatus === 'fadeOut') {
            // Step 2
            this.animationRunning = true;
            this.fadeIndexMarkeCallBack();
        }
    }

    handleAdd() {
        this.animationNodeIndex = this.list?.length || 0;
        this.addNode();
    }

    handleDelete(index: number) {
        // Step 1
        this.fadeIndexMarkeCallBack = () => {
            // Step 3
            this.deleteNode(index);
        };
        this.fadeIndexMarkeStatus = 'fadeOut';
        this.animationNodeIndex = index;
    }

    addAnimationDone() {
        if (this.animationNodeIndex >= 0) {
            this.animationNodeIndex = -1;
        }
    }

    deleteAnimationDone() {
        // Step 4
        if (this.animationRunning) {
            this.animationRunning = false;
            this.fadeIndexMarkeStatus = 'fadeIn';
            this.animationNodeIndex = -1;
            this.fadeIndexMarkeCallBack = () => {};
        }
    }

    private addNode() {
        const targetIndex = (this.list?.length || 0);
        this.list = _.concat(this.list, [{ index: targetIndex, value: `This is the ${targetIndex + 1}'s item` }]);
    }

    private deleteNode(index: number) {
        this.list = _.reduce(this.list, (result: { index: number; value: string; }[], curr, currIndex) => {
            if (currIndex > index) {
                curr.index -= 1;
                curr.value = `This is the ${curr.index + 1}'s item`;
                result.push(curr);
            } else if (currIndex < index) {
                result.push(curr);
            } else {
                // currIndex === index, exclude node
            }
            return result;
        }, []);
    }
}

以上所谈到的是我在项目中遇到的主要问题以及解决的方案。

下面还有一些在后期优化时所遇到的问题：

动画的回调函数的时机

Angular Animation 的 done 可以监听动画完成时的回调。这是官方文档的说法，但实际上它监听的是 animation state 的改变。组件在初始化后动画的状态就会改变，如下所示：

我没有执行任何操作但是 done 就被调用了，所以在监听这个回调的时候我们需要额外的参数来进行判断。

过多的 DOM 元素导致过多的渲染

列表中的节点越多，重新渲染的性能就越低。甚至当组件过于复杂或者嵌套的子组件过多的时候，动画会出现卡顿。

解决的方法是对组件进行优化，尽量减少 DOM 元素。或者降低子组件数量和嵌套层数。Angular 在渲染时会解析组件中所有的子组件，这在性能上会造成极大的损耗，所以应当尽量减少动画所影响到的组件。

节点宽高不定时，如何设定动画宽高的变化值

如果节点的宽高是自适应的，那么我们动画关键帧的 style 就最好使用百分比来表示。或者使用 transform: scale 来进行缩放。

简单的动画细节使用 animation 过于繁琐

定义一个动画需要 trigger, state, style 等一系列属性，即便完成一个很细节的动画也需要写很多代码。这时可以使用 transition 来替代动画，减少代码量。

元素的定位问题

这是一个很容易被忽略的问题。当我们的元素中包含绝对定位时，不同的定位方向可能导致动画的错乱。有些元素可能在动画中被截断，也有一些会发生意想不到的偏移。所以如果绑定动画的组件中存在不同的定位，最好是都统一成一个方向的绝对定位。