讲讲吸顶效果与 react sticky

前言

之前项目里的头部导航需要实现吸顶效果，一开始是自己实现，发现效果总是差那么一点，当时急着实现功能找来了react-sticky这个库，现在有空便想着彻底琢磨透这个吸顶的问题。

1. 粘性定位

吸顶效果自然会想到position:sticky, 这属性网上相关资料也很多，大家可以自行查阅。就提一点与我最初预想不一样的地方：

示例1. 符合我的预期,正常吸顶

// html
<body>
    <div class="sticky">123</div>
</body>

// css  
body {
    height: 2000px;
}
div.sticky {
  position: sticky;
  top:0px;
}

示例2. 不符合我的预期不能吸顶

// html
<body>
  <div class='sticky-container'>
      <div class="sticky">123</div>
  </div>
</body>

// css  
body {
    height: 2000px;
}
div.sticky-contaienr {
    height: 1000px;  // 除非加上这段代码才会有一定的吸顶效果
}
div.sticky {
  position: sticky;
  top:0px;
}

我以为只要加上了 position:sticky,设置了 top 的值就能吸顶，不管其他的元素如何，刚好也是我需要的效果，如示例1一样。

但是其实对于 position:sticky 而言，它的活动范围只能在父元素内，滚动超过父元素的话，它一样不能吸顶。示例2中，.sticky-container的高度和 .sticky 的高度一致，滚动就没有吸顶效果。给 .sticky-container 设置个 1000px 的高度，那 .sticky 就能在那 1000px 的滚动中吸顶。

当然 sticky 这样设计是为了实现更为复杂的效果。

附上一份参考资料 CSS Position Sticky - How It Really Works!

2. react-sticky

2.1 使用

// React使用
<StickyContainer style={{height: 2000}}>
    <Sticky>
    {({style}) => {
        return <div style={style}>123 </div>         // 需要吸顶的元素
    }}
  </Sticky>
  其它内容
</StickyContainer>


// 对应生成的Dom
<div style='height: 2000px;'>                        // sticky-container
    <div>                                            //  parent
        <div style='padding-bottom: 0px;'></div>     //  placeholder
        <div>123 </div>                              // 吸顶元素
    </div>
   其它内容
</div>

2.2 疑惑

看上面的React代码及对应生成的dom结构，发现Sticky生成了一个嵌套div结构，把我们真正需要吸顶的元素给包裹了一层:

<div>                                            //  parent
    <div style='padding-bottom: 0px;'></div>     //  placeholder
    <div>123 </div>                              // 吸顶元素
</div>

一开始我是有些疑惑的，这个库为什么要这样实现，不能生成下面的结构嘛？减去div1,div2？

<div style='height: 2000px;'>
    <div>123 </div>
   其它内容
</div>

于是我先不管别人的代码，本地写demo，思考着如何实现吸顶效果，才慢慢理解到react-sticky的设计。

2.3 解疑

吸顶，即当 页面滚动的距离 超过 吸顶元素距离文档(而非浏览器窗口)顶部的高度时，则吸顶元素进行吸顶，否则吸顶元素变为正常的文档流定位。

因此当然可以在第一次滚动前，通过吸顶元素(之后会用sticky代替)sticky.getBoundingClientRect().top获取元素距离html文档顶部的距离假设为htmlTop，之所以强调在第一次滚动前是因为，只有第一次滚动前代表的是距离html文档顶部的距离，之后有滚动了就只能代表距离浏览器窗口顶部的距离。

通过document.documentElement.scrollTop获取页面滚动距离假设为scrollTop，每次滚动事件触发时计算scrollTop - htmlTop,大于0则将sticky元素的position设为 fixed，否则恢复为原来的定位方式。

这样是能正常吸顶的，但是会有个问题，由于sticky变为fixed脱离文档流，导致文档内容缺少一块。想象下：

div1
div2
div3

1，2，3三个div，假如突然2变为fixed了，那么会变成：  

div1
div3 div2

即吸顶的之后，div3的内容会被div2遮挡住。

所以查看刚刚react-sticky生成的dom中，吸顶元素会有个兄弟元素placeholder。有了placeholder之后即使吸顶元素fixed了脱离文档流,也有placeholder占据它的位置：

div1
placeholder div2
div3

同时由于给吸顶元素添加了兄弟元素，那么最好的处理方式是再加个parent把两个元素包裹起来，这样不容易被别的元素影响也不容易影响别的元素(我猜的)。

2.4 源码

它的实现也很简单，就Sticky.js和Container.js两个文件，稍微讲下。代码不粘贴了点开这里看 Container.js, Sticky.js。

首先绑定一批事件：resize,scroll,touchstart,touchmove,touchend ,pageshow,load。
通过观察者模式，当以上这些事件触发时，将Container的位置信息传递到Sticky组件上。
Sticky组件再通过计算位置信息判断是否需要fixed定位。

其实也就是这样,当然它还支持了relative,stacked两种模式,因此代码更复杂些。看看从中我们能学到什么：

用到了raf库控制动画，它是对requestAnimationFrame做了兼容性处理
使用到 Context，以及观察者模式
居然需要监听那么多种事件(反正是我的话就只会加个scroll)
用React.cloneElement来创建元素，以致于最终使用Sticky组件用起来感觉有些不寻常。
disableHardwareAcceleration属性用于关闭动画的硬件加速,实质上是决定是否设置transform:"translateZ(0)";

对最后一个知识点感兴趣，老是说用transform能启动硬件加速，动画更流畅，真的假的？于是又去找了资料，An Introduction to Hardware Acceleration with CSS Animations。本地测试chrome的performance发现用left，top，fps,gpu,frames等一片绿色柱状线条，用 transform 则只有零星几条绿色柱状线条。感觉有道理。

3. 来个简易版

理解完源码自己写(抄)一个,只实现最简单的吸顶功能:

import React, { Component } from 'react'

const events = [
  'resize',
  'scroll',
  'touchstart',
  'touchmove',
  'touchend',
  'pageshow',
  'load'
]

const hardwareAcceleration = {transform: 'translateZ(0)'}

class EasyReactSticky extends Component {
  constructor (props) {
    super(props)
    this.placeholder = React.createRef()
    this.container = React.createRef()
    this.state = {
      style: {},
      placeholderHeight: 0
    }
    this.rafHandle = null
    this.handleEvent = this.handleEvent.bind(this)
  }

  componentDidMount () {
    events.forEach(event =>
      window.addEventListener(event, this.handleEvent)
    )
  }

  componentWillUnmount () {
    if (this.rafHandle) {
      raf.cancel(this.rafHandle)
      this.rafHandle = null
    }
    events.forEach(event =>
      window.removeEventListener(event, this.handleEvent)
    )
  }

  handleEvent () {
    this.rafHandle = raf(() => {
      const {top, height} = this.container.current.getBoundingClientRect()
      // 由于container只包裹着placeholder和吸顶元素，且container的定位属性不会改变
      // 因此container.getBoundingClientRect().top大于0则吸顶元素处于正常文档流
      // 小于0则吸顶元素进行fixed定位，同时placeholder撑开吸顶元素原有的空间
      const {width} = this.placeholder.current.getBoundingClientRect()
      if (top > 0) {
        this.setState({
          style: {
            ...hardwareAcceleration
          },
          placeholderHeight: 0
        })
      } else {
        this.setState({
          style: {
            position: 'fixed',
            top: '0',
            width,
            ...hardwareAcceleration
          },
          placeholderHeight: height
        })
      }
    })
  }

  render () {
    const {style, placeholderHeight} = this.state
    return (
      <div ref={this.container}>
        <div style={{height: placeholderHeight}} ref={this.placeholder} />
        {this.props.content(style)}
      </div>
    )
  }
}

//使用
<EasyReactSticky content={style => {
    return <div style={style}>this is EasyReactSticky</div>
}} />

显然，大部分代码借鉴 react-sticky ，减少了参数配置代码和对两种模式stacked和relative的支持。着实简易，同时改变了组件调用形式，采用了render-props。

4. 总结

本文源于之前工作急于完成任务而留下的一个小坑,所幸现在填上了。react-sticky在github上1926个star,本身却并不复杂,通过阅读这样一个经受住开源考验的小库也能学到不少东西。

5. 讨论

如果给一个用top,left改变来做动画的元素，例如An Introduction to Hardware Acceleration with CSS Animations中的第一个例子，添加transform:translateZ(0)，那样会有硬件加速嘛？(我测试的结果像是没有，依旧很多painting)

欢迎讨论~

参考资料

react-sticky CSS Position Sticky - How It Really Works! An Introduction to Hardware Acceleration with CSS Animations render-props

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