初窥基于 react-art 库的 React Native SVG

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DesGemini
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    技术背景

    在移动应用的开发过程中，绘制基本的二维图形或动画是必不可少的。然而，考虑到Android和iOS均有一套各自的API方案，因此采用一种更普遍接受的技术方案，更有利于代码的双平台兼容。

    art是一个旨在多浏览器兼容的Node style CommonJS模块。在它的基础上，Facebook又开发了react-art ，封装art，使之可以被react.js所使用，即实现了前端的svg库。然而，考虑到react.js的JSX语法，已经支持将<cirle> <svg>等等svg标签直接插入到dom中（当然此时使用的就不是react-art库了）此外还有HTML canvas的存在，因此，在前端上，react-art并非不可替代。

    然而，在移动端，考虑到跨平台的需求，加之web端的技术积累，react-art成为了现成的绘制图形的解决方案。react-native分别在0.10.0和0.18.0上添加了iOS和Android平台上对react-art的支持，当然，没有文档。在文档基本等于没有的情况下，笔者苦逼地翻源代码，为大家带来了（全球首发？=_=）的入门文档。

    示例代码

    推荐大家采用react-art自带的Example: Vector-Widget。React.js和React-Native的区别，只在于下文所述的ART获取上，然后该例子就可以同时应用在Web端和移动端上了。

    成功运行Vector-Widget后的效果图：
    图片描述

    Vector-Widget额外实现了旋转，以及鼠标点击事件的旋转加速响应。Web端可以看到点击加速，但是在移动端无效，原因是React Native并未对Group中onMouseDown和onMouseUp属性作处理。本文着重于静态svg的实现，暂时无视动画部分效果即可。

    此外还可以用该例子感受一下叹为观止svg动画的性能占用（摊手）。

    原理和调用

    获取ART

    package.json中需要引入art库，笔者的版本设置是react-art: 0.14.0。

    Android与iOS

    var React = require('react-native');
var ReactART = React.ART;

    或者使用ES6的Destructuring特性：

    var {
    ...,
    ART,
    ...,
} = React;

    Web端

    var React = require('react');
var ReactART = React.ART;

    基本组件

    获取方式

    接下来的所述的代码，web端和移动端都是通用的，这也是React Native的诱惑所在。

    var {
    Shape,
    Group,
    Transform,
    Surface,
    ...,
} = React.ART;

    Surface

    所有的svg component必须被一个Surface标签所包含。
    Props如下：

    • width: Surface的宽度。

    • height: Surface的高度。

    • style: margin系列和padding系列都生效。

    Group

    Group用于组合art component。比如在一个函数中返回多个svg component的情况，此时就必须要用<Group>包一下，否则即报错。<Group>可以嵌套使用。

    style：margin和padding系列均无效，我怀疑不接受style。

    function _render() {
    return (
        <Group>
            <Shape d={"M160 160 A 45 45, 0, 0, 1, 115 205"} stroke="#000000" strokeWidth={3} />
            <Shape d={"M160 160 A 45 45, 0, 0, 1, 115 205"} stroke="#000000" strokeWidth={3} />
        </Group>
    );
}

    Shape

    Shape用于生成路径，语法与svg中的<path>很相似。Shape的Props如下：

    • d: 语法与svg规范相同

    • stroke: 线条颜色，"#FFFFFF"的形式

    • strokeWidth: 线条宽度，{3}的形式

    • transform：接受 new ART.Transform()生成的object，具体见下文Transform条目。

    Path

    语法更近似于移动端。使用方法:

    var ReactART = require('./ReactART');
var Path = ReactART.Path;

function _render() {
    // 除close以外的所有方法都返回修改后的自身，因此支持链式调用
    var path = Path().moveTo(0, -radius)
       .arc(0, radius * 2, radius)
       .arc(0, radius * -2, radius)
       .close();
       
    // path可以直接赋值给d
    return <Shape d={path} />
}

    可以看到，取出的Path是一个构造函数。Path对象的中的函数功能如下，大多与svg规范一致，我就再啰嗦一遍了。svg规范中<path>的d属性请参见https://developer.mozilla.org/en-US/docs... ：

    • push():

    • reset(): 清空Path

    • move(x, y): 等同于'm'，移动到目的坐标，参数x和y是相对目标下的目的坐标

    • moveTo(x, y): 等同于'M'，与move只差别在x和y是绝对坐标。

    • line(x, y): 等同于'l'，从一个坐标点到另一个坐标点画直线，参数x和y是相对坐标下的目的坐标

    • lineTo(x, y): 等同于'L'，与line只差别在x和y是绝对坐标。

    • arc(x, y, rx, ry, outer): 等同于'a'，从一个坐标点向另一个坐标点画椭圆曲线，x和y是相对坐标下的目的坐标，rx和ry是椭圆的长轴半径和短轴半径，outer只有0和1两个数字，代表是大角度还是小角度。

    • arcTo(x, y, rx, ry, outer): 等同于'A'，与arc只差别在x和y是绝对坐标。

    • curve(2个，4个或6个参数): 从一个坐标点向另一个坐标点画贝塞尔曲线。

      • 当参数为两个时，等同于't'，绘制光滑二次贝塞尔曲线。

      • 当参数为4个时，等同于'q'，绘制二次贝塞尔曲线。

      • 当参数为6个时，等同于'c'，绘制三次贝塞尔曲线。

      • 有些精通SVG的同学这时候可能就要问我了，不对啊，二次贝塞尔曲线和光滑三次贝塞尔曲线的参数都是4个，你这里没有光滑三次啊？因为开发的同学留坑没写了呀(微笑)。

    Transform

    实现代码路径：art/core/transform.js

    Transform对象中的函数：

    • transform(xx, yx, xy, yy, x, y): transform的相对坐标版本

    • transformTo: 完整的矩阵变换，把这张位图上所有的点都做一次矩阵乘法，得到的新位图，公式如下图所示$$ \begin{Bmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ 0 & 0 & 1 \\ \end{Bmatrix} \times \begin{Bmatrix} x \\ y \\ 1 \end{Bmatrix}$$

    • translate(x, y): 位移

    • move: 相对于原参考点坐标，增减参考点的x,y坐标

    • moveTo: 等同于translateTo，容易误以为是move的绝对左边版本，吐糟不能

    • scale(x, y): 将一个元素拉伸或者压缩指定的倍数，x是宽度缩放比例，y是长度缩放比例，如果只有一个参数，则x = y。如

    • scaleTo: 在缩放的同时保持原来的长宽比。例子和效果图如下：

    <Surface
  width={700}
  height={700}>
  <Rectangle
      width={100}
      height={200}
      stroke="red"
      strokeWidth={10}
      fill="FFFFFF"
      transform={new Transform().translate(150, 150).scale(2)}
  />
  <Rectangle
      width={100}
      height={200}
      stroke="yellow"
      strokeWidth={10}
      fill="FFFFFF"
      transform={new Transform().translate(150, 150).scaleTo(1, 2)}
  />
  <Rectangle
      width={100}
      height={200}
      stroke="blue"
      strokeWidth={10}
      fill="FFFFFF"
      transform={new Transform().translate(150, 150)}
  />
</Surface>

    图片描述

    • rotate(deg, x, y): 将一个元素旋转角度deg。x和y则是用于指定旋转的原点。

    <Surface
  width={700}
  height={700}>
  <Rectangle
      width={100}
      height={200}
      stroke="red"
      strokeWidth={10}
      fill="FFFFFF"
      transform={new Transform().translate(150, 150)}
  />
  <Rectangle
      width={100}
      height={200}
      stroke="red"
      strokeWidth={10}
      fill="FFFFFF"
      transform={new Transform().translate(150, 150).rotate(30, 100, 100)}
  />
</Surface>
    <Surface
    width={700}
    height={700}>
    <Rectangle
        width={100}
        height={200}
        stroke="red"
        strokeWidth={10}
        fill="FFFFFF"
        transform={new Transform().translate(150, 150)}
    />
    <Rectangle
        width={100}
        height={200}
        stroke="red"
        strokeWidth={10}
        fill="FFFFFF"
        // 差别在这里
        transform={new Transform().translate(150, 150).rotate(30)}
    />
</Surface>

    效果如下图所示：
    图片描述
    图片描述

    react-art中的lib

    引入lib中的module

    在react-art的库中，有个神奇的lib文件夹，下面除了ReactART.js以外，还有Circle.art.js，Rectangle.art.js，Wedge.art.js等，其中Circle和Rectangle分别对应于svg规范中的圆形<circle>，矩形<rect>，而Wedge则是用于生成扇形。当然，这些module都很不完善，很有可能需要二次开发，如果这样，推荐拷贝库文件到工程中再行修改。

    引入它们的语句为var Circle = require('react-art/lib/Circle.art');。这种不同寻常地引用方式是Facebook开发和维护的fbjs引入的，react-native依赖了fbjs，而所有需要被输出的js文件的头部都会以// @providesModule Circle.art
    的形式标明。

    Circle

    使用示例：

    <Circle
    radius={10}
    stroke="green"
    strokeWidth={3}
    fill="blue"
/>

    值得一提的是，Circle.art.js是个半成品，可以看到它根本没有实现svg规范中的cx和cy，因此画出来的圆的圆心始终在左上角，显示出来的也就只有半个圆。请在实际应用中自行实现，或者使用笔者提供的修改版本。

    当然，不用cx和cy的话，也可以设置tranform来实现平移。如：

    <Circle
    radius={10}
    stroke="green"
    strokeWidth={3}
    fill="blue"
    transform={new Transform().translate(100, 100)}
/>

    两种方法都可以达到平移效果，但是cx, cy的方式相对来说更简洁，可读性也更好。

    Rectangle

    使用示例：

    <Rectangle
  width={200}
  height={400}
  stroke="red"
  strokeWidth={10}
  fill="FFFFFF"
/>

    使用上述代码，就很直观看到这个module的缺陷了，矩形四条边不等宽（扶额）。
    图片描述
    此外还接受的props有：

    • radius

    • radiusTopLeft

    • radiusTopRight

    • radiusBottomLeft

    • radiusBottomRight

    这里的radius指的是圆角矩形的圆角半径，接受的值类型为数字，radius为四个角的通用半径，但如果设置了具体某个角的半径，则用后者。

    Wedge

    Wedge是楔子的意思，然而在这里却是生成各种角度的扇形=_=。
    使用示例：

    <Wedge
  outerRadius={50}
  stroke="red"
  startAngle={0}
  endAngle={100}
  fill="FFFFFF"
/>

    生成的图形如下图：
    图片描述
    可选Props为innerRadius，用于生成一个圆环扇形，如下图。
    图片描述
    呐，一看这个module也是半成品，如果stroke有颜色而fill为白色就露馅了，曲线没闭合。因此，如有需求，请自行弥补。

    技术缺陷

    除了之前所提到的各种各样的实现上的不完善以外，svg规范在React Native上应用的最大问题在于，有一大批web上的svg支持的css属性，还没有在React Native上实现。

    以stroke类的一大批属性为例，目前可用的只有线条颜色stroke和strokeWidth，而如stroke-dasharray，stroke-dashoffset这样的可以用之实现神奇的描边等效果的CSS属性，目前还没有被支持。

    在性能占用方面, 静态svg尚可接受，但如果是svg annimation，实测红米Note 2上的CPU占用率即可达50%左右，故其在生产环境的大规模应用，恐怕还需进一步的性能优化。

    ====================================
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    Harbin Institute of Technology

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