Konva基本处理流程和相关架构设计

前言

canvas是使用JavaScript基于上下文对象进行2D图形的绘制的HTML元素，通常用于动画、游戏画面、数据可视化、图片编辑以及实时视频处理等方面。基于Canvas之上，诞生了例如 PIXI、ZRender、Fabric、Konva等 Canvas渲染引擎，兼顾易用的同时保证了优秀可靠的渲染性能。

虽然对PIXI、Fabric也有所了解，但个人最早接触的是Konva，之后的系列文章都是基于Konva进行学习总结，涉及到其相关架构设计、优化策略等方面，Konva版本是v9.2.1。

Konva的基本使用

Konva API非常清晰易用，代码组织层次清晰明了，这也是基于Konva学习总结的原因之一，使用起来很顺畅舒服。Konva的基本使用形式如下：

// 容器
const stage = new Konva.Stage({
  container: "root",
  width: window.innerWidth,
  height: window.innerHeight
});

// 层
const layer = new Konva.Layer();

// 圆
const circle = new Konva.Circle({
  x: stage.width() / 2,
  y: stage.height() / 2,
  radius: 10,
  fill: 'red',
  stroke: 'black',
  strokeWidth: 1
});

layer.add(circle);
stage.add(layer);

代码结构非常清晰：

容器对象Stage包含层对象Layer，支持多个层对象添加
层对象包含图形对象，支持多个图形对象添加

Konva的代码组织结构通常如下图：

Konva代码结构
Konva封装了常用的图形对象，例如Rect、Circle、Text、TextPath等，同时还支持自定义Shape，每个图形对象都可以直接绑定对应的事件以及通过Group进行分组，Konva更多的用法可以去官网查看，这里就不在赘述了。

Konva部分架构设计

Konva整体代码的架构设计非常清晰，在Konva中无论是Stage、Layer、Group还是各种图形Shape都是节点，对应的结构图如下：

Konva部分架构设计
Container表示容器类，继承自该类Stage、Layer都具有容器特性，即可以添加子节点。

Stage的处理流程

Stage本质就是容器，实际上在内部的处理也是如此，主要的处理逻辑如下：

class Node {
  constructor(config) {
  	...
  	this.setAttrs(config);
  	...
  }
}
class Container extends Node {
  constructor() {
    super(...arguments);
    this.children = [];
  }
  ...
}
class Stage extends Container {
  constructor(config) {
    super(checkNoClip(config));
    ...
    this._buildDOM();
    this._bindContentEvents();
    ...
 }
 ...
}

这里关心的Stage最主要的处理逻辑有三点：

处理Stage配置属性
调用buildDOM方法：创建新的div节点作为content挂载在根节点DOM下
调用bindContentEvents：绑定一些事件到content DOM节点上

Stage主要逻辑就是创建一个content节点挂载到对应节点上，content节点会绑定一些事件，即content节点会作为事件响应层来接收事件并做相关处理，这里涉及到的事件主要是mouse相关事件、touch相关事件、pointer相关事件。

Stage创建的content节点内容如下：

<div class="konvajs-content" role="presentation" style="position: relative; user-select: none; width: 749px; height: 758px;"></div>

Layer处理流程

Stage仅仅创建内容容器作为事件接收层，Layer表示图层对象，实际上就是创建对应的canvas节点。Layer的具体处理逻辑如下：

class Layer extends Container {
  constructor(config) {
    super(config);
    this.canvas = new SceneCanvas();
    this.hitCanvas = new HitCanvas({ pixelRatio: 1 });
    this._waitingForDraw = false;
    ...
  }
}

Layer类主要是创建两个Canvas图层：

SceneCanvas：表示场景Canvas图层，即绘制图形并显示出来的Canvas
HitCanvas：表示命中Canvas图层，用来支持后续图形选中的处理逻辑，这里暂不关心

这里主要关心的是SceneCanvas的处理逻辑，实际上在Konva内部针对Canvas的创建进一步抽象的架构设计如下图所示：

Konva Canvas架构设计
Konva中每一个Canvas对象的内部实际上就是调用对应的Context类实例化上下文对象，相关的处理逻辑这里就不在展开了。

实际上Layer对象创建后Canvas图层并没有挂载到Stage Content节点上，只有当Layer对象添加到Stage对象后才进行挂载，无论是Stage还是Layer的add实例方法都比较重要，涉及到Konva的渲染机制，后续进行。

总结

Konva API使用方便简单，内部架构设计也非常清晰明了，对本文的一些点做下总结：文章来源地址https://uudwc.com/A/k9XNX

Stage类会创建div节点作为事件接收层并挂载到挂载DOM节点上
Layer类内部会创建两类Canvas图层，SceneCanvas用于显示图形渲染结果并挂载到Stage创建的content dom上，HitCanvas用于后续图形选中处理逻辑，位于内存中不会挂载到页面