内容简介：游戏的开发界有一个理论，就是当动画或者交互响应达到60FPS(60帧每秒)的时候，就可以定义为流畅，按此理论，那么每帧里所有操作必须在16ms完成。要想提高页面的用户体验，必须在性能上下功夫。最早做动画都是用 setTimeout来实现的，而 setTimeout的处理回调的时间精度都在 16ms 左右。所以，可以想象正常用页面这两个函数就已经 16 ms了，再加上reflow/repaint/compositing 卡顿或跳帧就是家常便饭了。不过还好的是w3c 标准和各浏览器厂商较早就支持了动画接口 RA
1、什么是流畅的用户体验？
游戏的开发界有一个理论，就是当动画或者交互响应达到60FPS(60帧每秒)的时候，就可以定义为流畅，按此理论，那么每帧里所有操作必须在16ms完成。要想提高页面的用户体验，必须在性能上下功夫。最早做动画都是用 setTimeout来实现的，而 setTimeout的处理回调的时间精度都在 16ms 左右。所以，可以想象正常用页面这两个函数就已经 16 ms了，再加上reflow/repaint/compositing 卡顿或跳帧就是家常便饭了。不过还好的是w3c 标准和各浏览器厂商较早就支持了动画接口 RAF（RequestAnimationFrame 函数）来处理动画帧回调。解决了上述 setTimeout不足的问题。但是，另一个问题仍然没解决，当浏览器打开网页时，需要解析文档，在内存中生成DOM结构，如果遇到复杂的文档，这个过程是很慢的。如果遇上低端的手机浏览器，可以想象一下，如果网页上有上万个形状（不管是图片或CSS），生成DOM需要多久？更不要提与其中某一个形状互动了。
2、React是什么？
用户与浏览器互动，从技术上看就是用户在操作DOM，所有的DOM操作都是同步的，会堵塞浏览器。JavaScript操作DOM时，必须等前一个操作结束，才能执行后一个操作。只要一个操作有卡顿，整个网页就会短暂失去响应。浏览器重绘网页的频率是60FPS，JavaScript做不到在16毫秒内完成DOM操作，因此产生了跳帧。用户体验上的不流畅、不连贯就源于此。JavaScript语言运行效率本身很快，但是DOM太慢了，DOM拖慢JavaScript。为了解决这个问题，React出现了，React是 Facebook 推出的一个用来构建用户界面的 JavaScript 开源框架，React的最引人注目的特征就是引入了虚拟DOM（Virtual DOM）这个概念，在浏览器端用JavaScript实现了一套DOM API。基于React进行开发时所有的DOM构造都是通过虚拟DOM进行，每当用户界面需要变化时，React都会重新构建整个DOM树，然后React将当前整个DOM树和上一次的DOM树进行对比，得到DOM结构的区别，然后仅仅将需要变化的部分进行实际的浏览器DOM更新。React实现了代码最小化参与DOM操作的方法，大大提升了浏览器的性能。
3、Canvas是什么？
Canvas 是 HTML5 的画布元素，也一个原生的DOM 元素。它相当于一个“白板”，我们可以通过javascript在这块白板上增加文字与图像，“绘制”一些可视内容。目前大多数H5游戏和动画特效都是用canvas实现的。很多在微信里传播的小游戏和小应用，也是用canvas实现的。用canvas的话整个页面只用一个DOM 元素，并且浏览器只需要绘制一次形成一幅图。这大大降低了DOM 数量与渲染的复杂度。更好的是，canvas默认支持GPU硬件加速的，可以将原来 CPU 密集型操作变成 GPU 操作。提高了动画的流畅度。值得一提的是，微信浏览器的内核，也即是QQ浏览器 X5 内核已经内置了很多游戏引擎（比如白鹭游戏引擎与cocos2dx），供开发者开发canvas游戏，所以长时间来看，微信浏览器的画布性能将会越来越强大。
4、新的方法
大多数现代移动设备都拥有硬件加速的 canvas，我们为什么不利用起来呢？HTML5 游戏已经做到了。我们为什么不采用游戏的思路设计界面，在 canvas 上开发应用界面么，用canvas来渲染页面呢？相信你已经想到了，但是有人已经做到了，那就是Flipboard公司的React-canvas。React-canvas是什么呢？光看名字就知道这是跟react和canvas相关的。React-canvas，可以使我们用react技术渲染canvas。
5、React-canvas入门
React Canvas 是依赖于React的一个组件，它拥有了渲染到canvas的能力，它可以让我们脱离繁琐的canvas命令式绘图，使用简单的css布局(Layout)。接下来给大家演示一个简单的图文实现。
5.1.安装node
新时代的前端开发离不开node环境，所以，react-canvas也不例外，node安装的具体步骤不再赘述。记住，Node版本不低于4.0。
5.2创建项目空间
在D:nodejsreactdemo创建文件夹，此为开发的根目录
打开到此目录，切换到命令行，执行 npm init，默认回车，初始化package.json
5.3安装框架和插件
需要在node环境上安装一系列框架
切换到命令行，
执行
npm install react
安装基础框架react（注：安装 v0.13.0 ，新版本我没试验，不知是否可行），
执行
npm install jsx-loader
安装编译react用的 jsx-loader 插件，
执行
npm install react-canvas
安装核心框架 react-canvas ，
执行
npm install webpack
安装打包代码用的工具webpack。
然后创建文本文件 index.html ，
创建配置文件 webpack.config.js ，
创建js文件夹存放代码文件。
至此，你的工作环境下应该有
其中 node_modules 文件夹下，应该至少有自动生成的 react、react-canvas、webpack 三个文件夹。
5.4让代码跑起来
打开 index.html 文件，代码如下：
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta http-equiv="Content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="viewport" content="initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no"> <title>react canvas第一步</title> </head> <body> <div id="main"></div> <script src="bundle.js"></script> </body> </html>
主页面只有一个 id=main 的 div 标签，并外链一个 js 文件。
打开 js 文件夹，创建 index.js ，代码如下
var React = require('react');
var ReactCanvas = require('react-canvas');
var Surface = ReactCanvas.Surface;
var Image = ReactCanvas.Image;
var Text = ReactCanvas.Text;
var MyComponent = React.createClass({
// 界面渲染
render: function () {
var surfaceWidth = window.innerWidth;
var surfaceHeight = window.innerHeight;
var imageStyle = this.getImageStyle();
var textStyle = this.getTextStyle();
return (
<Surface width={surfaceWidth} height={surfaceHeight} left={0} top={0}>
<Image style={imageStyle} src='http://img1.gtimg.com/joke/pics/hv1/193/44/1996/129801313.png' />
<Text style={textStyle}>
哈哈，你来打我呀
</Text>
</Surface>
);
},
// 计算居中
getImageHeight: function () {
return Math.round(window.innerHeight / 2);
},
getImageWidth: function () {
return Math.round(window.innerWidth / 2);
},
// 图片样式
getImageStyle: function () {
return {
top: this.getImageHeight() -32,
left: this.getImageWidth() -32,
width: 64,
height: 64
};
},
// 文字样式
getTextStyle: function () {
return {
top: this.getImageHeight() + 64,
left: 0,
width: window.innerWidth,
height: 20,
lineHeight: 20,
fontSize: 12,
textAlign : 'center'
};
}
});
React.render(<MyComponent />, document.getElementById('main'));
配置 webpack.config.js
module.exports = {
//入口文件
entry: './js/main.jsx',
//输出文件
output: {
path: __dirname,
filename: 'bundle.js'
},
module: {
loaders: [
// 凡是遇到jsx、js结尾的，都用jsx-loader这个插件来加载，
// 且启用harmony模式
{ test: /\.jsx$/, loader: 'jsx-loader?harmony'},
{ test: /\.js$/, loader: 'jsx-loader?harmony'},
]
},
// 表示这个依赖项是外部lib，遇到require它不需要编译，
// 且在浏览器端对应window.React
//externals: {
//'react': 'window.React'
//},
// 现在可以写 require('file') 代替 require('file.jsx')
resolve: {
root: __dirname,
extensions: ['', '.js', '.jsx']
}
};
配置完毕后，切换到命令行执行
webpack -p
命令，打包，编译
打包后在根目录下生成一个 bundle.js ，直接用浏览器打开，就可以看到效果了。
线上demo地址： 点我
6、语法及元素（标签、组件）
react-canvas 的语法和 react 一样，如果你熟悉react，react-canvas很容易上手。react-canvas自定义了几个标签。这些标签也都是标准的 React components 。
<Surface>
Surface是一个顶级标签，是一个容器，你可以把任何元素放在上面，可以把它看成canvas元素，整个项目要被套在一个surface里面。在上述示例中已经使用。
<Layer>
Layer 层级仅次于surface，可以放其他元素。 基本样式和属性例如 top, width, left, height, backgroundColor and zIndex 可以在这一层设置。
<Group>
Group是一个容器，因为react渲染组件时必须要有一个总的标签包含所有的散列标签，在react-canvas中，Group扮演了div的角色，可以用来做零散标签的父标签。把一系列相关联标签用Group封装起来，一方面可以提高代码的内聚，更加模块化，另一方面可以提高页面滚动时的性能。
<Text>
Text 是用来存放文本的，是一个弹性的标签，canvas不支持自动截断换行，而Text标签支持。
<Image>
Image 跟你想象的一样，用来放图片的。 但是它支持加载完毕后才显示，并且可以随意的隐藏。
<ListView>
ListView是一个列表，可以认为它相当于HTML页面里的 ul 或者 native app 中的 UITableView ，它可以提高页面的滚动性能。
同时react-canvas给各个标签以事件支持，有 touchstart，move，end，click 等事件。
7、图文滚动列表
接下来介绍如何在 React Canvas 中创建一个达到 60 fps ，分页的滚动列表。事实证明这实现起来非常容易，
修改 main.js 代码为
/** @jsx React.DOM */
'use strict';
var React = require('react');
var ReactCanvas = require('react-canvas');
// page文件负责渲染单个页面
var Page = require('./components/Page');
// data文件存放json格式的图文
var articles = require('./common/data');
var Surface = ReactCanvas.Surface;
var ListView = ReactCanvas.ListView;
var App = React.createClass({
// 渲染整个列表
render: function () {
var size = this.getSize();
return (
<Surface top={0} left={0} width={size.width} height={size.height}>
<ListView
style={this.getListViewStyle()}
snapping={true}
scrollingDeceleration={0.92}
scrollingPenetrationAcceleration={0.13}
numberOfItemsGetter={this.getNumberOfPages}
itemHeightGetter={this.getPageHeight}
itemGetter={this.renderPage} />
</Surface>
);
},
// 渲染单页
renderPage: function (pageIndex, scrollTop) {
var size = this.getSize();
var article = articles[pageIndex % articles.length];
var pageScrollTop = pageIndex * this.getPageHeight() - scrollTop;
return (
<Page
width={size.width}
height={size.height}
article={article}
pageIndex={pageIndex}
scrollTop={pageScrollTop} />
);
},
// 浏览器大小
getSize: function () {
return document.getElementById('main').getBoundingClientRect();
},
// 整个列表的外观
getListViewStyle: function () {
var size = this.getSize();
return {
top: 0,
left: 0,
width: size.width,
height: size.height,
};
},
// 设置页面的可滚动的次数，若超过页面的数量，循环滚动
getNumberOfPages: function () {
return 9;
},
// 计算单页的高度
getPageHeight: function () {
return this.getSize().height;
}
});
React.render(<App />, document.getElementById('main'));
整个页面代码由一个surface，一个listview，9个page组成，可以上下屏滚动。react-canvas将网页变成了一个canvas，用户就等于在跟图片互动，这样就绕开了DOM，降低了操作时滞。而且，canvas可以被硬件加速，这样就提高了性能，体验非常流畅。
你可以查看这个线上的 Demo点我 ，pc用户记得用chrome模拟手机浏览器。文章末尾附件里有完整实现的源代码。
8、React-canvas的优缺点
8.1优点
React-canvas使用一个 canvas 元素来绘制界面，完成滚动。在每一个触摸事件时，根据当前的滚动程度去更新渲染树。之后，整个渲染树使用新的坐标来重新渲染。在 canvas 上有个重要的技术叫离屏canvas（off-screen），可以现在内存中完成绘制，之后可以一次性复制到用户界面，并且使用离屏层重新绘制也是非常快的。React在界面更新之前会做虚拟 DOM 的 diff 。在render() 函数中只更新有变动的界面，React进一步提升了React-canvas的性能。流畅是React-canvas的主要优点。
代码基于react，因为react现在比较火，很多前端已经熟悉react的书写，react也有很多相关的组件，所以react-canvas比较应景，让一部分人很快的可以上手。另外兼容性也比较好，继承react和canvas的兼容性和跨平台优点。
8.2缺点
当前不成熟和不稳定，react一直在变动，所以React-canvas也会随之一并升级。react-canvas还不完善，很多DOM中的标签特性在目前react-canvas里面未能实现，比如无法对文本进行复制，这让使用React-canvas的时候会有一些限制。这个项目已经在Github上开源，作者也在对项目进行重构，期望下次更新的时候是一个功能强大的版本。另外，react-canvas的学习成本也比较高，使用react-canvas需要对react和canvas有一定的了解。
9、总结
React Canvas并不能完全取代DOM。个人觉得只适用在移动web（或者webview）上，手机的硬件资源相对有限，用户互动又相对频繁，我们可以在我们的页面中性能要求最关键的地方去使用它，尤其是在微信浏览器中很常见滚动视图这部分。当渲染性能不是问题的时候， DOM 可能是一个更好的方法。事实上，对于某些元素比如输入字段，和音频/视频标签等，DOM是唯一的方法。从某种意义上说，react-canvas也算是一个混合( hybird )的应用程序。相比传统的原生应用，react-canvas内容全部是 web 。我们在开发中可以把界面基于 dom 实现，并在适当的地方使用 canvas 渲染。DOM和canvas各取所长，优势互补。React-canvas能将页面的交互和性能水平提升到可以与本地应用相竞争，这就是它引人注意的地方。
10、安利时间
我们在web开发过程中，都见过或者使用过一些奇技淫巧，这种技术我们统称为黑魔法，这些黑魔法散落在各个角落，为了方便大家查阅和学习，我们做了收集、整理和归类，并在github上做了一个项目—— awesome-blackmargic ，希望各位爱钻研的开发者能够喜欢，也希望大家可以把自己的独门绝技分享出来，如果有兴趣可以给我们发pr。
如果你对React感兴趣，想进一步了解React，加入我们的QQ群（784383520）吧！
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持 码农网
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