HTML5 網絡拓撲圖性能優化

HTML5 中的 Canvas 對文本的渲染（fillText，strokeText）性能都不太好，比如設置字體（font）、文本旋轉（rotation），如果繪制較多的文本時，一些交互操作會手動很大的影響，操作起來沒那么順暢，體驗將會極其差，這不是我們想要的結果，再進一步和圖片的繪制進行比較比較，你會發現，繪制圖片和繪制文本在性能上不是一個等級的，在性能上繪制圖片會好太多。

我們今天就來談談 HT for Web 性能相關的問題。在 HT 中，有很多地方可以設置文本，每個節點上面都可以設置兩個 label 和兩個 note 文本，如果全開啟的話，繪制一個節點就要附帶繪制 4 個文本，假如說繪制 文本的性能消耗是繪制圖片性能消耗的 3 倍的話，附帶繪制 4 個文本，就想當與多出 12 倍的性能消耗，這節點以多的話，可想而知，不管是哪個引擎都不可能 hold 得住這樣的性能消耗。

既然繪制文本的性能消耗無法避免，那么我們要如何提高系統的整體性能呢？換個思路，繪制文本會有高性能消耗，導致操作上面的延遲和卡頓，那么我是不是可以在操作時不繪制文本呢，將文本繪制所消耗的性能節省下來，用在其他的性能消耗上，這樣是不是就可以解決操作延遲和卡頓的問題呢？

我們不妨來試試，在 GraphView 中添加若干個 node、edge、group 等節點，並且每個節點上都顯示文本（包括線條，上圖所示），看看拓撲的縮放效果怎么樣。沒次縮放都要等上兩三秒，性能實在是差得不行，這樣的應用肯定是不合格的。

我們來看看具體的 Demo，鏈接：http://www.hightopo.com/demo/labelVisible/visible.html。接下來解析下具體代碼的實現。

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);
};

上面的代碼是頁面初始化代碼，首先先監聽 media 的值變化，防止在不同的 devicePixelRatio 屏幕中切換 而導致頁面不清晰，ht.Default.setDevicePixelRatio() 方法會更新 HT 系統中存放 devicePixelRatio 的變量，然后刷新頁面上所有的 HT 組件，這樣就可以保證頁面一定不會不清晰。

接着是常見網絡拓撲圖 GraphView 組件，並將其添加到 DOM 中，重載 GraphView 的 getLabel 方法設置圖元的文本，讓每個節點都有文本。

接下來調用 createNodes 方法創建所有的節點，創建完代碼后，創建一個 AutoLayout 來自動布局所有節點，自動布局為開發人員節省手動布局的時間，在效率上大大提升，在布局完后，讓 GraphView 中的節點自適應屏幕，讓所有節點都顯示在當前頁面中。

最后創建一個 FormPane 放在右上角，用於存放幾個控制按鈕及幾個 ComboBox 選擇項，可以讓 GraphView 運行在不同的布局模式下，同時這些功能也可以用來檢測頁面性能，在布局的過程中是否流暢，具體的代碼可以通過瀏覽器的 Sources 查看。

文本始終顯示的話，在性能上還是不行的，就如上面所說的，是不合格的。那么我么該如何優化，讓性能有質的提升呢？

在文章的開頭有提到，我們可以采用在操作交互的過程中不繪制文本，來提升性能，讓頁面的呈現更加流暢。那么該怎么實現才能讓操作交互過程中不繪制文本呢？具體 Demo 鏈接：http://www.hightopo.com/demo/labelVisible/invisible.html。看碼：

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，讓用戶重載自定義文本的顯示與否，state 變量是用來標記當前的操作狀態，zooming 代表當前的 GraphView正在縮放，panning 代表當前的 GraphView 正在移動整個場景，autoLayout 代表正在做自動布局操作。

GraphView 的 mp（addPropertyChangeListener）方法是監聽 GraphView的屬性變化，當監聽到 zoom 屬性變化的時候，將 zooming 狀態設置為 true，如果在 zoom 的過程中沒有啟動動畫的話，就不會觸發 onZoomEnded 回調，所以需要自己添加計時器，過段時間將 zooming 狀態改掉，並且重新繪制下 GraphView。

GraphView 的 mi（addInteractorListener）方法是監聽用戶對 GraphView 的操作動作，在監聽到 beginPan 時將 panning 狀態設置為 true ，在監聽到 endPan 是將 panning 狀態設置為 false，並重繪 GraphView。

在 FormPane 中的一些操作會對 GraphView 中的節點進行自動布局，因此在 FormPane 中會設置 autoLayout 狀態，由於代碼比較多，我在這邊就貼代碼了。我們來看看，加上上面的代碼后，對 GraphView 操作后的效果圖：

上圖是在縮放 GraphView 時的效果，可以發現所有的文本都不見了，用戶操作起來也不會延遲和卡頓了現象，這樣用戶操作交互的性能問題也就解決了。