React从基础入门到高级实战：React 核心技术 - 动画与过渡效果：提升 UI 交互体验

React 动画与过渡效果：提升 UI 交互体验

在现代 Web 开发中，动画和过渡效果不仅仅是视觉上的点缀，它们在提升用户体验、引导用户注意力以及增强交互性方面扮演着重要角色。作为一款广受欢迎的前端框架，React 提供了多种实现动画的方式，从简单的 CSS 类名切换到功能强大的动画库如 React Transition Group 和 Framer Motion。本文将深入探讨这些技术，帮助开发者为 React 应用添加流畅、自然且吸引人的动画效果。

本文的目标读者是希望提升 UI 交互体验的开发者，内容包括以下几个方面：

• CSS 动画与 React：通过类名切换实现简单动画。
• React Transition Group：使用 CSSTransition 和 TransitionGroup 实现过渡和列表动画。
• Framer Motion：声明式动画库，简化复杂动画的实现。
• 性能优化：避免动画卡顿，确保流畅的用户体验。
• 实践案例：实现模态框动画和列表过渡效果。
• 练习任务：完成一个购物车添加动画。
• 特别推荐：Framer Motion 的简单性和易用性。

通过本文的学习，你将全面掌握 React 中动画和过渡效果的实现方法，并能在实际项目中灵活运用这些技术。

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1. CSS 动画与 React：类名切换的基础

1.1 什么是 CSS 动画？

CSS 动画是通过 CSS 样式规则控制 HTML 元素随时间变化的一种技术。它包括两种主要形式：过渡（Transition） 和 关键帧动画（Keyframes）。在 React 中，我们可以通过动态改变元素的类名或样式属性，触发这些动画效果。

• 过渡（Transition）：定义属性从一个值平滑过渡到另一个值的过程，例如透明度从 0 到 1。
• 关键帧动画（Keyframes）：允许定义更复杂的动画序列，通过多个阶段控制元素的样式。

1.2 在 React 中使用 CSS 动画

React 本身并没有内置的动画系统，但它通过状态管理（State）和条件渲染提供了与 CSS 动画结合的天然支持。我们可以通过 useState 或其他状态管理工具控制组件的状态，然后根据状态变化动态切换 CSS 类名，从而触发动画。

1.2.1 基本示例：显示/隐藏动画

让我们从一个简单的显示/隐藏动画开始：

import { useState } from 'react';
import './styles.css';function ToggleAnimation() {const [isVisible, setIsVisible] = useState(false);return (<div><button onClick={() => setIsVisible(!isVisible)}>{isVisible ? '隐藏' : '显示'}</button><div className={`box ${isVisible ? 'visible' : 'hidden'}`}></div></div>);
}export default ToggleAnimation;

/* styles.css */
.box {width: 100px;height: 100px;background-color: #3498db;transition: opacity 0.5s ease-in-out;
}.visible {opacity: 1;
}.hidden {opacity: 0;
}

• 代码解析：
  • isVisible 是一个布尔状态，用于控制元素的显示状态。
  • 根据 isVisible 的值，box 元素的类名会动态切换为 visible 或 hidden。
  • CSS 中的 transition 属性定义了透明度（opacity）变化的动画效果，持续时间为 0.5 秒，使用 ease-in-out 缓动函数。
• 效果：点击按钮时，方块会平滑地淡入或淡出。

1.2.2 优点与局限性

• 优点：
  • 实现简单，无需额外依赖。
  • 对于基本的淡入淡出、缩放等效果非常高效。
• 局限性：
  • 难以处理复杂的动画序列，例如多个属性同时变化或多个元素协调动画。
  • 不支持动态计算动画的中间状态，灵活性有限。

1.2.3 扩展：使用关键帧动画

如果需要更复杂的动画，可以使用 @keyframes：

import { useState } from 'react';
import './styles.css';function BounceAnimation() {const [isBouncing, setIsBouncing] = useState(false);return (<div><button onClick={() => setIsBouncing(!isBouncing)}>{isBouncing ? '停止' : '弹跳'}</button><div className={`ball ${isBouncing ? 'bounce' : ''}`}></div></div>);
}export default BounceAnimation;

/* styles.css */
.ball {width: 50px;height: 50px;background-color: #e74c3c;border-radius: 50%;
}.bounce {animation: bounce 1s infinite;
}@keyframes bounce {0% {transform: translateY(0);}50% {transform: translateY(-100px);}100% {transform: translateY(0);}
}

• 效果：点击按钮后，圆球会无限上下弹跳。
• 关键点：@keyframes 定义了动画的多个阶段，animation 属性控制其执行。

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2. React Transition Group：过渡与列表动画

当 CSS 动画无法满足复杂需求时，React Transition Group 是一个强大的选择。它是一个轻量级库，提供了 CSSTransition 和 TransitionGroup 两个核心组件，帮助开发者更轻松地实现过渡和列表动画。

2.1 安装与基础设置

首先安装 React Transition Group：

npm install react-transition-group

2.2 CSSTransition：单元素过渡

CSSTransition 组件通过为元素添加特定的类名，控制其进入（enter）和离开（exit）动画。

2.2.1 示例：淡入淡出效果

import { CSSTransition } from 'react-transition-group';
import { useState } from 'react';
import './styles.css';function FadeTransition() {const [isShown, setIsShown] = useState(false);return (<div><button onClick={() => setIsShown(!isShown)}>{isShown ? '隐藏' : '显示'}</button><CSSTransition in={isShown} timeout={500} classNames="fade"><div className="box">淡入淡出元素</div></CSSTransition></div>);
}export default FadeTransition;

/* styles.css */
.box {width: 150px;height: 150px;background-color: #2ecc71;
}.fade-enter {opacity: 0;
}.fade-enter-active {opacity: 1;transition: opacity 500ms ease-in-out;
}.fade-exit {opacity: 1;
}.fade-exit-active {opacity: 0;transition: opacity 500ms ease-in-out;
}

• 关键属性：
  • in：布尔值，控制组件的进入或离开状态。
  • timeout：动画持续时间（毫秒）。
  • classNames：类名前缀，自动生成如 fade-enter 和 fade-exit-active 等类名。
• 工作原理：
  • 当 in 为 true 时，依次应用 fade-enter 和 fade-enter-active 类名。
  • 当 in 为 false 时，依次应用 fade-exit 和 fade-exit-active 类名。

2.2.2 注意事项

• 如果组件被卸载（例如通过条件渲染 {isShown && <div>...</div>}），需要确保 CSSTransition 的父容器始终存在，否则离开动画不会触发。

2.3 TransitionGroup：列表动画

TransitionGroup 组件用于管理一组动态元素（如列表）的进入和离开动画，通常与 CSSTransition 配合使用。

2.3.1 示例：动态列表过渡

import { TransitionGroup, CSSTransition } from 'react-transition-group';
import { useState } from 'react';
import './styles.css';function ListTransition() {const [items, setItems] = useState([1, 2, 3]);const addItem = () => setItems([...items, items.length + 1]);const removeItem = (id) => setItems(items.filter((item) => item !== id));return (<div><button onClick={addItem}>添加项目</button><TransitionGroup component="ul" className="list">{items.map((item) => (<CSSTransition key={item} timeout={500} classNames="item"><li>项目 {item}<button onClick={() => removeItem(item)}>删除</button></li></CSSTransition>))}</TransitionGroup></div>);
}export default ListTransition;

/* styles.css */
.list {list-style: none;padding: 0;
}.item-enter {opacity: 0;transform: translateX(-100%);
}.item-enter-active {opacity: 1;transform: translateX(0);transition: all 500ms ease-in-out;
}.item-exit {opacity: 1;transform: translateX(0);
}.item-exit-active {opacity: 0;transform: translateX(100%);transition: all 500ms ease-in-out;
}

• 效果：
  • 添加项目时，新项目从左侧滑入。
  • 删除项目时，项目向右侧滑出。
• 关键点：
  • key 属性确保每个列表项的唯一性，便于动画追踪。
  • TransitionGroup 管理所有子元素的动画状态。

2.3.2 优点与局限性

• 优点：
  • 与 CSS 无缝集成，易于调试。
  • 适合列表和动态内容的动画。
• 局限性：
  • 需要手动编写大量 CSS，复杂动画实现繁琐。
  • 不支持声明式动画定义，灵活性不如现代动画库。

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3. Framer Motion：声明式动画的强大工具

Framer Motion 是一个专为 React 设计的动画库，以其声明式 API 和强大的功能而著称。它不仅简化了动画的实现，还支持手势、拖拽和复杂动画序列，是 React 动画的首选工具。

3.1 安装与基础设置

安装 Framer Motion：

npm install framer-motion

3.2 基本用法：Motion 组件

Framer Motion 提供了一系列 motion 组件（如 motion.div、motion.li），通过属性控制动画。

3.2.1 示例：简单缩放动画

import { motion } from 'framer-motion';function ScaleAnimation() {return (<motion.divinitial={{ scale: 0 }}animate={{ scale: 1 }}transition={{ duration: 0.5, ease: 'easeInOut' }}style={{ width: 100, height: 100, backgroundColor: '#9b59b6' }}>缩放元素</motion.div>);
}export default ScaleAnimation;

• 关键属性：
  • initial：初始状态。
  • animate：目标状态。
  • transition：动画配置（如持续时间、缓动函数）。
• 效果：元素从 0 缩放到 1，过程平滑自然。

3.3 AnimatePresence：管理组件卸载动画

在 React 中，当组件被条件渲染移除时，默认不会有离开动画。Framer Motion 的 AnimatePresence 组件解决了这个问题。

3.3.1 示例：模态框动画

import { motion, AnimatePresence } from 'framer-motion';
import { useState } from 'react';
import './styles.css';function Modal() {const [isOpen, setIsOpen] = useState(false);return (<div><button onClick={() => setIsOpen(true)}>打开模态框</button><AnimatePresence>{isOpen && (<motion.divinitial={{ opacity: 0, y: -50 }}animate={{ opacity: 1, y: 0 }}exit={{ opacity: 0, y: 50 }}transition={{ duration: 0.3 }}className="modal"><h2>模态框标题</h2><p>这是一个简单的模态框。</p><button onClick={() => setIsOpen(false)}>关闭</button></motion.div>)}</AnimatePresence></div>);
}export default Modal;

/* styles.css */
.modal {position: fixed;top: 50%;left: 50%;transform: translate(-50%, -50%);background: white;padding: 20px;box-shadow: 0 0 10px rgba(0, 0, 0, 0.3);border-radius: 8px;
}

• 效果：
  • 打开模态框时，从顶部滑入并淡入。
  • 关闭模态框时，向下退出并淡出。
• 关键点：
  • exit 属性定义了离开动画。
  • AnimatePresence 确保组件卸载前执行离开动画。

3.4 列表动画

Framer Motion 也非常适合实现列表动画。

3.4.1 示例：动态列表过渡

import { motion, AnimatePresence } from 'framer-motion';
import { useState } from 'react';
import './styles.css';function AnimatedList() {const [items, setItems] = useState([1, 2, 3]);const addItem = () => setItems([...items, items.length + 1]);const removeItem = (id) => setItems(items.filter((item) => item !== id));return (<div><button onClick={addItem}>添加项目</button><ul className="list"><AnimatePresence>{items.map((item) => (<motion.likey={item}initial={{ opacity: 0, x: -100 }}animate={{ opacity: 1, x: 0 }}exit={{ opacity: 0, x: 100 }}transition={{ duration: 0.5 }}className="list-item">项目 {item}<button onClick={() => removeItem(item)}>删除</button></motion.li>))}</AnimatePresence></ul></div>);
}export default AnimatedList;

/* styles.css */
.list {list-style: none;padding: 0;
}.list-item {padding: 10px;margin: 5px 0;background: #ecf0f1;border-radius: 4px;
}

• 效果：
  • 新项目从左侧滑入。
  • 删除项目时向右侧滑出。
• 优点：
  • 声明式定义动画，代码简洁。
  • 无需手动编写复杂的 CSS 类名。

3.5 高级功能：手势与拖拽

Framer Motion 支持手势和拖拽动画。例如：

import { motion } from 'framer-motion';function DraggableBox() {return (<motion.divdragdragConstraints={{ left: -100, right: 100, top: -100, bottom: 100 }}whileHover={{ scale: 1.1 }}whileTap={{ scale: 0.9 }}style={{ width: 100, height: 100, backgroundColor: '#e67e22' }}/>);
}export default DraggableBox;

• 效果：方块可拖拽，悬停时放大，点击时缩小。
• 关键属性：
  • drag：启用拖拽。
  • dragConstraints：限制拖拽范围。
  • whileHover 和 whileTap：定义交互状态的动画。

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4. 性能优化：打造流畅的动画体验

动画的流畅性直接影响用户体验。以下是一些性能优化的关键策略：

4.1 使用 GPU 加速

• 推荐属性：使用 transform（如 translate、scale）和 opacity，这些属性由 GPU 处理，性能更高。
• 避免重排：避免动画中使用 left、top、width 等触发布局重计算的属性。

示例：优化前后的对比

/* 未优化：触发重排 */
.box {transition: left 0.5s;
}
.box-active {left: 100px;
}/* 优化：使用 GPU 加速 */
.box {transition: transform 0.5s;
}
.box-active {transform: translateX(100px);
}

4.2 减少 DOM 操作

• 批量更新：在动画开始前完成所有 DOM 更新，避免在动画过程中频繁操作 DOM。
• 虚拟化列表：对于长列表动画，使用 react-window 或 react-virtualized 减少渲染开销。

4.3 控制动画频率

• requestAnimationFrame：在自定义动画中与浏览器刷新率同步。
• 节流和防抖：在高频事件（如滚动、鼠标移动）中限制动画触发。

4.4 Framer Motion 的性能优势

Framer Motion 内置了性能优化：

• 支持硬件加速。
• 自动批量更新动画状态。
• 提供 layout 属性，优化动态布局动画。

示例：优化布局动画

import { motion } from 'framer-motion';function LayoutAnimation() {return (<motion.divlayoutanimate={{ width: '200px' }}transition={{ duration: 0.5 }}style={{ height: 100, backgroundColor: '#3498db' }}/>);
}

• layout：自动优化布局变化的动画。

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5. 实践案例：模态框动画与列表过渡效果

以下是一个完整的实践案例，展示如何使用 Framer Motion 实现模态框动画和列表过渡效果。

5.1 模态框动画

import { motion, AnimatePresence } from 'framer-motion';
import { useState } from 'react';
import './styles.css';function ModalExample() {const [isOpen, setIsOpen] = useState(false);return (<div><button onClick={() => setIsOpen(true)}>打开模态框</button><AnimatePresence>{isOpen && (<motion.divinitial={{ opacity: 0, scale: 0.8 }}animate={{ opacity: 1, scale: 1 }}exit={{ opacity: 0, scale: 0.8 }}transition={{ duration: 0.4, ease: 'easeInOut' }}className="modal"><h2>欢迎</h2><p>这是一个动画模态框示例。</p><button onClick={() => setIsOpen(false)}>关闭</button></motion.div>)}</AnimatePresence></div>);
}export default ModalExample;

/* styles.css */
.modal {position: fixed;top: 50%;left: 50%;transform: translate(-50%, -50%);background: white;padding: 20px;border-radius: 8px;box-shadow: 0 4px 15px rgba(0, 0, 0, 0.2);
}

• 效果：模态框以缩放和淡入的方式打开，关闭时反向执行。

5.2 列表过渡效果

import { motion, AnimatePresence } from 'framer-motion';
import { useState } from 'react';
import './styles.css';function ListExample() {const [items, setItems] = useState(['苹果', '香蕉', '橙子']);const addItem = () => setItems([...items, `水果 ${items.length + 1}`]);const removeItem = (item) => setItems(items.filter((i) => i !== item));return (<div><button onClick={addItem}>添加水果</button><ul className="list"><AnimatePresence>{items.map((item) => (<motion.likey={item}initial={{ opacity: 0, height: 0 }}animate={{ opacity: 1, height: 'auto' }}exit={{ opacity: 0, height: 0 }}transition={{ duration: 0.3 }}className="list-item">{item}<button onClick={() => removeItem(item)}>删除</button></motion.li>))}</AnimatePresence></ul></div>);
}export default ListExample;

/* styles.css */
.list {list-style: none;padding: 0;
}.list-item {padding: 10px;margin: 5px 0;background: #f1c40f;border-radius: 4px;overflow: hidden;
}

• 效果：列表项以高度和透明度的动画进入和离开。

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6. 练习任务：实现购物车添加动画

现在，让我们完成一个练习任务：实现一个购物车添加动画。目标是点击“添加到购物车”按钮时，商品图片从当前位置飞入购物车图标。

6.1 任务要求

• 使用 Framer Motion 实现动画。
• 商品图片从当前位置移动到购物车位置，同时缩小并淡出。
• 动画完成后更新购物车计数。

6.2 实现代码

import { motion, useAnimation } from 'framer-motion';
import { useState } from 'react';
import './styles.css';function ShoppingCartAnimation() {const [cartItems, setCartItems] = useState(0);const controls = useAnimation();const addToCart = async () => {await controls.start({x: 200,y: -100,scale: 0.5,opacity: 0,transition: { duration: 0.6, ease: 'easeInOut' },});setCartItems(cartItems + 1);controls.set({ x: 0, y: 0, scale: 1, opacity: 1 });};return (<div className="cart-container"><motion.divclassName="product"animate={controls}style={{ width: 50, height: 50, backgroundColor: '#e74c3c' }}/><button onClick={addToCart}>添加到购物车</button><div className="cart-icon">购物车: {cartItems}</div></div>);
}export default ShoppingCartAnimation;

/* styles.css */
.cart-container {position: relative;padding: 20px;
}.product {border-radius: 4px;
}.cart-icon {position: absolute;top: 20px;right: 20px;font-weight: bold;
}

• 效果：
  • 点击按钮后，红色方块（模拟商品）飞向右侧上方，缩小并淡出。
  • 动画完成后，方块回到原位，购物车计数加 1。
• 关键点：
  • useAnimation Hook 提供动画控制。
  • controls.start 执行动画，controls.set 重置状态。

6.3 改进建议

• 真实图片：将方块替换为商品图片。
• 动态目标：根据购物车图标的实际位置计算动画终点。
• 多商品支持：为每个商品创建独立的动画实例。

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7. 为什么推荐 Framer Motion？

在众多 React 动画解决方案中，Framer Motion 因其简单性和强大功能脱颖而出：

7.1 简单易用

• 声明式 API：通过属性定义动画，无需复杂的类名管理。
• 学习曲线平缓：初学者也能快速上手。

7.2 功能强大

• 支持手势、拖拽、SVG 动画等高级特性。
• 内置布局动画优化，适合动态 UI。

7.3 性能优秀

• 自动使用 GPU 加速。
• 批量更新动画状态，减少性能开销。

7.4 社区支持

• 官方文档详尽，示例丰富。
• 社区活跃，问题易于解决。

相比 React Transition Group，Framer Motion 在实现复杂动画时更简洁高效，是现代 React 开发的理想选择。

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8. 总结与进阶学习建议

8.1 总结

本文系统介绍了 React 中的动画和过渡效果实现方法：

• CSS 动画：简单高效，适合基础需求。
• React Transition Group：灵活控制过渡和列表动画。
• Framer Motion：声明式、功能强大，推荐用于复杂场景。
• 性能优化：通过 GPU 加速和减少 DOM 操作提升体验。

8.2 进阶建议

• 深入 Framer Motion：探索其手势、拖拽和变体（Variants）功能。
• 尝试其他库：如 React Spring 或 GSAP，了解不同工具的优劣。

希望本文能为你提供全面的指导，让你在 React 项目中自信地实现各种动画效果！

---

以下是一个完整的 React 动画示例，包含模态框和列表动画：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head><meta charset="UTF-8" /><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" /><title>React 动画示例</title><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/react@18/umd/react.development.js"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/react-dom@18/umd/react-dom.development.js"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/framer-motion@11.0.0/dist/framer-motion.umd.js"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@babel/standalone@7.22.9/babel.min.js"></script><style>body {font-family: Arial, sans-serif;padding: 20px;}.modal {position: fixed;top: 50%;left: 50%;transform: translate(-50%, -50%);background: white;padding: 20px;box-shadow: 0 0 10px rgba(0, 0, 0, 0.3);border-radius: 8px;}.list {list-style: none;padding: 0;}.list-item {padding: 10px;margin: 5px 0;background: #ecf0f1;border-radius: 4"EOT;display: flex;justify-content: space-between;align-items: center;}button {padding: 8px 16px;margin: 5px;background-color: #3498db;color: white;border: none;border-radius: 4px;cursor: pointer;}button:hover {background-color: #2980b9;}</style>
</head>
<body><div id="root"></div><script type="text/babel">const { useState } = React;const { motion, AnimatePresence } = window.FramerMotion;function Modal() {const [isOpen, setIsOpen] = useState(false);return (<div><button onClick={() => setIsOpen(true)}>打开模态框</button><AnimatePresence>{isOpen && (<motion.divinitial={{ opacity: 0, y: -50 }}animate={{ opacity: 1, y: 0 }}exit={{ opacity: 0, y: 50 }}transition={{ duration: 0.3 }}className="modal"><h2>模态框</h2><p>这是一个简单的模态框动画。</p><button onClick={() => setIsOpen(false)}>关闭</button></motion.div>)}</AnimatePresence></div>);}function AnimatedList() {const [items, setItems] = useState([1, 2, 3]);const addItem = () => setItems([...items, items.length + 1]);const removeItem = (id) => setItems(items.filter((item) => item !== id));return (<div><button onClick={addItem}>添加项目</button><ul className="list"><AnimatePresence>{items.map((item) => (<motion.li déput="motion.li"key={item}initial={{ opacity: 0, x: -100 }}animate={{ opacity: 1, x: 0 }}exit={{ opacity: 0, x: 100 }}transition={{ duration: 0.5 }}className="list-item">项目 {item}<button onClick={() => removeItem(item)}>删除</button></motion.li>))}</AnimatePresence></ul></div>);}function App() {return (<div><h1>React 动画示例</h1><Modal /><AnimatedList /></div>);}ReactDOM.render(<App />, document.getElementById('root'));</script>
</body>
</html>

---

这篇文章和示例代码提供了一个全面的 React 动画指南，从基础到高级技术一应俱全。希望它能帮助你在项目中打造出色的交互体验！