HTML5 网络拓扑图性能优化

Posted 2020-07-30 xhload3d

html5 中的 Canvas 对文本的渲染（fillText，strokeText）性能都不太好，比如设置字体（font）、文本旋转（rotation），如果绘制较多的文本时，一些交互操作会手动很大的影响，操作起来没那么顺畅，体验将会极其差，这不是我们想要的结果，再进一步和图片的绘制进行比较比较，你会发现，绘制图片和绘制文本在性能上不是一个等级的，在性能上绘制图片会好太多。

我们今天就来谈谈 HT for Web 性能相关的问题。在 HT 中，有很多地方可以设置文本，每个节点上面都可以设置两个 label 和两个 note 文本，如果全开启的话，绘制一个节点就要附带绘制 4 个文本，假如说绘制 文本的性能消耗是绘制图片性能消耗的 3 倍的话，附带绘制 4 个文本，就想当与多出 12 倍的性能消耗，这节点以多的话，可想而知，不管是哪个引擎都不可能 hold 得住这样的性能消耗。

既然绘制文本的性能消耗无法避免，那么我们要如何提高系统的整体性能呢？换个思路，绘制文本会有高性能消耗，导致操作上面的延迟和卡顿，那么我是不是可以在操作时不绘制文本呢，将文本绘制所消耗的性能节省下来，用在其他的性能消耗上，这样是不是就可以解决操作延迟和卡顿的问题呢？

我们不妨来试试，在 GraphView 中添加若干个 node、edge、group 等节点，并且每个节点上都显示文本（包括线条，上图所示），看看拓扑的缩放效果怎么样。没次缩放都要等上两三秒，性能实在是差得不行，这样的应用肯定是不合格的。

我们来看看具体的 Demo，链接：http://www.hightopo.com/demo/labelVisible/visible.html。接下来解析下具体代码的实现。

var init = function() {
    window.matchMedia(\'screen and (min-resolution: 2dppx)\').
        addListener(function() {
            ht.Default.setDevicePixelRatio();
        });

    var g2d = new ht.graph.GraphView(),
        dm = g2d.dm();
    g2d.addToDOM();
    g2d.getLabel = function(data) {
        if (data.s(\'label\'))
            return data.s(\'label\');
        if (data instanceof ht.Edge)
            return \'from:\' + data.getSourceAgent().toString() + 
                \' to:\' + data.getTargetAgent().toString();
        return data.toString();
    };

    createNodes(dm);

    var autoLayout = new ht.layout.AutoLayout(g2d);
    autoLayout.setAnimate(true);
    autoLayout.layout(\'symmetric\', function() {
        g2d.fitContent(true);
    });

    createFormPane(g2d, autoLayout);
};

上面的代码是页面初始化代码，首先先监听 media 的值变化，防止在不同的 devicePixelRatio 屏幕中切换 而导致页面不清晰，ht.Default.setDevicePixelRatio() 方法会更新 HT 系统中存放 devicePixelRatio 的变量，然后刷新页面上所有的 HT 组件，这样就可以保证页面一定不会不清晰。

接着是常见网络拓扑图 GraphView 组件，并将其添加到 DOM 中，重载 GraphView 的 getLabel 方法设置图元的文本，让每个节点都有文本。

接下来调用 createNodes 方法创建所有的节点，创建完代码后，创建一个 AutoLayout 来自动布局所有节点，自动布局为开发人员节省手动布局的时间，在效率上大大提升，在布局完后，让 GraphView 中的节点自适应屏幕，让所有节点都显示在当前页面中。

最后创建一个 FormPane 放在右上角，用于存放几个控制按钮及几个 ComboBox 选择项，可以让 GraphView 运行在不同的布局模式下，同时这些功能也可以用来检测页面性能，在布局的过程中是否流畅，具体的代码可以通过浏览器的 Sources 查看。

文本始终显示的话，在性能上还是不行的，就如上面所说的，是不合格的。那么我么该如何优化，让性能有质的提升呢？

在文章的开头有提到，我们可以采用在操作交互的过程中不绘制文本，来提升性能，让页面的呈现更加流畅。那么该怎么实现才能让操作交互过程中不绘制文本呢？具体 Demo 链接：http://www.hightopo.com/demo/labelVisible/invisible.html。看码：

var state = {};
g2d.isLabelVisible = function(data) {
    return !state.zooming && !state.panning && !state.autoLayout;
};
g2d.onAutoLayoutEnded = function() {
    state.autoLayout = false;
};
g2d.onZoomEnded = function() {
    state.zooming = false;
};
var timer = null;
g2d.mp(function(e) {
    if (e.property === \'zoom\') {
        state.zooming = true;
        if (timer)
            clearTimeout(timer);
        timer = setTimeout(function() {
            timer = null;
            state.zooming = false;
            g2d.redraw();
        }, 100);
    }
});
g2d.mi(function(e) {
    if (e.kind === \'beginPan\')
        state.panning = true;
    if (e.kind === \'endPan\') {
        state.panning = false;
        g2d.redraw();
    }
});

首先 GraphView 提供了 isLabelVisible  的方法，让用户重载自定义文本的显示与否，state 变量是用来标记当前的操作状态，zooming 代表当前的 GraphView正在缩放，panning 代表当前的 GraphView 正在移动整个场景，autoLayout 代表正在做自动布局操作。

GraphView 的 mp（addPropertyChangeListener）方法是监听 GraphView的属性变化，当监听到 zoom 属性变化的时候，将 zooming 状态设置为 true，如果在 zoom 的过程中没有启动动画的话，就不会触发 onZoomEnded 回调，所以需要自己添加计时器，过段时间将 zooming 状态改掉，并且重新绘制下 GraphView。

GraphView 的 mi（addInteractorListener）方法是监听用户对 GraphView 的操作动作，在监听到 beginPan 时将 panning 状态设置为 true ，在监听到 endPan 是将 panning 状态设置为 false，并重绘 GraphView。

在 FormPane 中的一些操作会对 GraphView 中的节点进行自动布局，因此在 FormPane 中会设置 autoLayout 状态，由于代码比较多，我在这边就贴代码了。我们来看看，加上上面的代码后，对 GraphView 操作后的效果图：

上图是在缩放 GraphView 时的效果，可以发现所有的文本都不见了，用户操作起来也不会延迟和卡顿了现象，这样用户操作交互的性能问题也就解决了。