巧用 CSS 实现动态线条 Loading 动画

Posted 2022-01-20 ChokCoco

有群友问我，使用 CSS 如何实现如下 Loading 效果：

这是一个非常有意思的问题。

我们知道，使用 CSS，我们可以非常轻松的实现这样一个动画效果：

<div></div>

div 
    width: 100px;
    height: 100px;
    border-radius: 50%;
    border: 2px solid transparent;
    border-top: 2px solid #000;
    border-left: 2px solid #000;
    animation: rotate 3s infinite linear;

@keyframes rotate 
    100% 
        transform: rotate(360deg);
    

动画如下：

与要求的线条 loading 动画相比，上述动画缺少了比较核心的一点在于：

• 线条在旋转运动的过程中，长短是会发生变化的

所以，这里的的难点也就转变为了，如何动态的实现弧形线段的长短变化？解决了这个问题，也就基本上解决了上述的线条变换 Loading 动画。

本文将介绍 CSS 当中，几种有意思的，可能可以动态改变弧形线条长短的方式：

方法一：使用遮罩实现

第一种方法，也是比较容易想到的方式，使用遮罩的方式实现。

我们实现两个半圆线条，一个是实际能看到的颜色，另外一个则是和背景色相同的，相对更为粗一点的半圆线条，当两条线条运动的速率不一致时，我们从视觉上，也就能看到动态变化的弧形线条。

看看示意图，一看就懂：

我们把上述红色线条，替换成背景白色，整体的动画效果就非常的相似了，伪代码如下：

<div></div>

div 
    width: 200px;
    height: 200px;

div::before 
    position: absolute;
    content: "";
    top: 0px; left: 0px; right: 0px; bottom: 0px;
    border-radius: 50%;
    border: 3px solid transparent;
    border-top: 3px solid #000;
    border-left: 3px solid #000;
    animation: rotate 3s infinite ease-out;

div::after 
    position: absolute;
    content: "";
    top: -2px; left: -2px; right: -2px; bottom: -2px;
    border-radius: 50%;
    border: 7px solid transparent;
    border-bottom: 7px solid #fff;
    border-right: 7px solid #fff;
    animation: rotate 4s infinite ease-in-out;

@keyframes rotate 
    100% 
        transform: rotate(0deg);
    

核心就是实现两条半圆线条，一条黑色，一条背景色，两段线条以不同的速率运动（通过动画时间及缓动控制），效果如下：

完整的代码你可以猛击 -- CodePen Demo - Linear Loading

上述方案最大的 2 个问题在于：

1. 如果背景色不是纯色，会露馅
2. 如果要求能展现的线段长度大于半个圆，无法完成

基于此，我们只能另辟蹊径。

方法二：借助 SVG 的 stroke-* 能力

在之前非常多的篇文章中，都有讲到过在 CSS 配合 SVG，我们可以实现各种简单或复杂的线条动画，像是简单的：

或者自定义复杂路径的复杂的线条动画：

> 对 CSS/SVG 实现线条动画感兴趣的，但是还不太了解的，可以看看我的这篇文章 -- 【Web动画】SVG 线条动画入门

在这里，我们只需要一个简单的 SVG 标签 <circle>，配合其 CSS 样式 stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset 即可轻松完成上述效果：

<svg class="circular" viewbox="25 25 50 50">
  <circle class="path" cx="50" cy="50" r="20" fill="none" />
</svg>

.circular 
  width: 100px;
  height: 100px;
  animation: rotate 2s linear infinite;

.path 
  stroke-dasharray: 1, 200;
  stroke-dashoffset: 0;
  stroke: #000;
  animation: dash 1.5s ease-in-out infinite

@keyframes rotate 
  100% 
    transform: rotate(360deg);
  

@keyframes dash 
  0% 
    stroke-dasharray: 1, 200;
    stroke-dashoffset: 0;
  
  50% 
    stroke-dasharray: 89, 200;
    stroke-dashoffset: -35px;
  
  100% 
    stroke-dasharray: 89, 200;
    stroke-dashoffset: -124px;
  

简单解释下：

• stroke：类比 css 中的 border-color，给 svg 图形设定边框颜色；
• stroke-dasharray：值是一组数组，没数量上限，每个数字交替表示划线与间隔的宽度;
• stroke-dashoffset：dash 模式到路径开始的距离。

我们利用 stroke-dasharray 将原本完整的线条切割成多段，假设是 stroke-dasharray: 10, 10 表示这样一个图形：

第一个 10 表示线段的长度，第二个 10 表示两条可见的线段中间的空隙。

而实际代码中的 stroke-dasharray: 1, 200，表示在两条 1px 的线段中间，间隔 200px，由于直径 40px 的圆的周长为 40 * π ≈ 125.6px，小于 200，所以实际如图下，只有一个点：

同理，stroke-dasharray: 89, 200 表示：

通过 animation，让线段在这两种状态之间补间变换。而 stroke-dashoffset 的作用则是将线段向前推移，配合父容器的 transform: rotate() 旋转动画，使得视觉效果，线段是在一直在向一个方向旋转。结果如下：

完整的代码你可以戳这里：CodePen Demo -- Linear loading

OK，还会有同学说了，我不想引入 SVG 标签，我只想使用纯 CSS 方案。这里，还有一种利用 CSS @property 的纯 CSS 方案。

方法三：使用 CSS @property 让 conic-gradient 动起来

这里我们需要借助 CSS @property 的能力，使得本来无法实现动画效果的角向渐变，动起来。

这个方法，我在介绍 CSS @property 的文章中也有提及 -- CSS @property，让不可能变可能

正常来说，渐变是无法进行动画效果的，如下所示：

<div></div>

.normal 
    width: 200px;
    height: 200px;
    border-radius: 50%;
    background: conic-gradient(yellowgreen, yellowgreen 25%, transparent 25%, transparent 100%); 
    transition: background 300ms;
    
    &:hover 
        background: conic-gradient(yellowgreen, yellowgreen 60%, transparent 60.1%, transparent 100%); 
    

将会得到这样一种效果，由于 conic-gradient 是不支持过渡动画的，得到的是一帧向另外一帧的直接变化：

好，使用 CSS @property 自定义变量改造一下：

@property --per 
  syntax: \'<percentage>\';
  inherits: false;
  initial-value: 25%;


div 
    background: conic-gradient(yellowgreen, yellowgreen var(--per), transparent var(--per), transparent 100%); 
    transition: --per 300ms linear;
    
    &:hover 
        --per: 60%;
    

看看改造后的效果：

在这里，我们可以让渐变动态的动起来，赋予了动画的能力。

我们只需要再引入 mask，将中间部分裁切掉，即可实现上述线条 Loading 动画，伪代码如下：

<div></div>

@property --per 
    syntax: "<percentage>";
    inherits: false;
    initial-value: 10%;


div 
    position: relative;
    width: 100px;
    height: 100px;
    border-radius: 50%;
    animation: rotate 11s infinite ease-in-out;

    &::before 
        content: "";
        position: absolute;
        top: 0;
        left: 0;
        right: 0;
        bottom: 0;
        border-radius: 50%;
        background: conic-gradient(transparent, transparent var(--per), #fa7 var(--per), #fa7);
        mask: radial-gradient(transparent, transparent 47.5px, #000 48px, #000);
        animation: change 3s infinite cubic-bezier(0.57, 0.29, 0.49, 0.76);
    


@keyframes change 
    50% 
        transform: rotate(270deg);
        --per: 98%;
    
    100% 
        transform: rotate(720deg);
    


@keyframes rotate 
    100% 
        transform: rotate(360deg);
        filter: hue-rotate(360deg);
    

这里，我顺便加上了 filter: hue-rotate()，让线条在旋转的同时，颜色也跟着变化，最终效果如下，这是一个纯 CSS 解决方案：

完整的代码你可以猛击这里：Linear Loading Animation

本方案的唯一问题在于，当前 CSS @property 的兼容性稍微不是那么乐观。当然，未来可期。

最后

简单总结一下，本文介绍了 3 种实现动态弧形线条长短变化的 Loading 动画，当然，它们各有优劣，实际使用的时候根据实际情况具体取舍。有的时候，切图也许也是更省时间的一种方式：）

好了，本文到此结束，希望本文对你有所帮助

以上是关于巧用 CSS 实现动态线条 Loading 动画的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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