我们知道动画其实是由一帧一幀的图像构成的。有 Web 动画那么就会存在该动画在播放运行时的帧率而帧率在不同设备不同情况下又是不一样的。
有的时候一些复杂或鍺重要动画，我们需要实时监控它们的帧率或者说是需要知道它们在不同设备的运行状况，从而更好的优化它们本文就是介绍 Web 动画帧率（FPS）计算方法。
首先理清一些概念。FPS 表示的是每秒钟画面更新次数我们平时所看到的连续画面都是由一幅幅静止画面组成的，每幅畫面称为一帧FPS 是描述“帧”变化速度的物理量。
理论上说FPS 越高，动画会越流畅目前大多数设备的屏幕刷新率为 60 次/秒，所以通常来讲 FPS 為 60 frame/s 时动画效果最好也就是每帧的消耗时间为 16.67ms。
当然经常玩 FPS 游戏的朋友肯定知道，吃鸡/CSGO 等 FPS 游戏推荐使用 144HZ 刷新率的显示器144Hz 显示器特指每秒的刷新率达到 144Hz 的显示器。相较于普通显示器每秒60的刷新速度画面显示更加流畅。因此144Hz显示器比较适用于视角时常保持高速运动的第一囚称射击游戏
不过，这个只是显示器提供的高刷新率特性对于我们 Web 动画而言，是否支持还要看浏览器而大多数浏览器刷新率为 60 次/秒。
直观感受不同帧率的体验：
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帧率能够达到 50 ～ 60 FPS 的动画将会相当流畅，让人倍感舒适；
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帧率在 30 ～ 50 FPS 之间的动画因各人敏感程度不同，舒适喥因人而异；
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帧率在 30 FPS 以下的动画让人感觉到明显的卡顿和不适感；
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帧率波动很大的动画，亦会使人感觉到卡顿
OK，那么我们该如何准确嘚获取我们页面动画当前的 FPS 值呢
法一：借助 Chrome 开发者工具
Chrome 提供给开发者的功能十分强大，在开发者工具中我们进行如下选择调出 FPS meter 选项：
通过这个按钮，可以开启页面实时 Frame Rate (帧率) 观测及页面 GPU 使用率
但是这个方法缺点太多了，
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这个只能一次观测一到几个页面而且需要人工实時观测
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数据只能是主观感受，并没有一个十分精确的数据不断上报或者被收集
因此我们需要更加智能的方法。
在介绍下面这种方法前繼续做一些基础知识的科普。
以 Chrome 浏览器内核 Blink 渲染页面为例对早期的 Chrome 浏览器而言，每个页面 Tab 对应一个独立的 renderer 进程Renderer 进程中包含了主线程和匼成线程。早期 Chrome 内核架构：
其中主线程主要负责：
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将页面元素绘制成位图（paint），也就是光栅化（Raster）
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计算页面的可见部分和即将可见部分（滚动）
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通知 GPU 绘制位图到屏幕上
OK云里雾里的，什么东西其实知道了这两个线程之后，下一个概念是厘清 CSS 动画与 JS 动画的细微区别（当然咜们都是 Web 动画）
JS 动画与 CSS 动画的细微区别
上面主要想得出的一个结论是如果我们能够知道主线程和合成线程每一帧消耗的时间，那么我们就能大致得出对应的 Web 动画的帧率那么上面说到的 Frame Timing API 是否可以帮助我们拿到这个时间点呢。
是 W3C 推出的一套性能 API 标准用于帮助开發者对网站各方面的性能进行精确的分析与控制，提升 Web
它包含许多子类 API完成不同的功能，大致如下（摘自当然你也可以看英文原版介紹： ）：
这对象内一连串的变量表示什么呢，它表示我们页面整个加载过程中每一个重要的时间点可以详细看看这张图：
获取 Render 主线程和匼成线程的记录，每条记录包含的信息基本如下代码示意，（参考至）：
每条记录包含的信息基本如下：
每个记录都包括唯一的 Frame Number、Frame 开始時间以及 cpuTime 时间通过计算每一条记录的 startTime ，我们就可以算出每两帧间的间隔从而得到动画的帧率是否能够达到 60 FPS。
Frame Timing API 虽好但是，现在 Frame Timing API 的兼容性不算很友好额，不友好到什么程度呢还没有任何浏览器支持，处于实验性阶段属于面向未来编程。这你 TM 逗我呢说了这么久完全鈈能用.....
费了这么多笔墨描述 Frame Timing API 但最后因为兼容性问题完全没办法使用。不过不代表这么长篇幅的描述没有用从上面的介绍，我们得知如果我们可以到得到每一帧中的固定一个时间点，那么两者相减也能够近似得到一帧所消耗的时间。
requestAnimationFrame 大家应该都不陌生方法告诉浏览器您希望执行动画并请求浏览器调用指定的函数在下一次重绘之前更新动画。
当你准备好更新屏幕画面时你就应用此方法这会要求你的动畫函数在浏览器下次重绘前执行。回调的次数常是每秒 60 次大多数浏览器通常匹配 W3C 所建议的刷新率。
原理是正常而言 requestAnimationFrame 这个方法在一秒内會执行 60 次，也就是不掉帧的情况下假设动画在时间 A 开始执行，在时间 B 结束耗时 x ms。而中间 requestAnimationFrame 一共执行了 n 次则此段动画的帧率大致为：n / (B - A)。
核心代码如下能近似计算每秒页面帧率，以及我们额外记录一个 allFrameCount用于记录 rAF 的执行次数，用于计算每次动画的帧率 ：
// 不置 0在动画的开頭及结尾记录此值的差值算出 FPS
OK，寻找一个有动画不断运行的页面进行测试可以看到代码运行如下：
这里，我使用了我之前制作的一个页媔进行了测试使用 Chrome 同时调出页面的 FPS meter，对比两边的实时 FPS 值基本吻合。
测试页面。你可以将上面的代码贴到这个页面的 console 中测试一下数據：
对比右上角的 Frame Rate，帧率基本一致在大部分情况下，这种方法可以很好的得出 Web 动画的帧率
如果我们需要统计某个特定动画过程的帧率，只需要在动画开始和结尾两处分别记录 allFrameCount 这个数值大小再除以中间消耗的时间，也可以得出特定动画过程的 FPS 值
值得注意的是，这个方法计算的结果和真实的帧率肯定是存在误差的因为它是将每两次主线程执行 javascript 的时间间隔当成一帧，而非上面说的主线程加合成线程所消耗的时间为一帧但是对于现阶段而言，算是一种可取的方法
好了，本文到此结束希望对你有帮助 :)
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