用原生 JS 封装一个动画插件。效果如下:
这个飞驰的小球看起来是不是特有灵性呢?没错,它就是用原生JS实现的。 接下来,就让我们深入细节,体会其中的奥秘。相信这个实现的过程,会比动画本身更加精彩!
一、需求分析
封装一个插件,将小球的 DOM 对象作为参数传入,使得小球在鼠标按下和放开后能够运动,在水平方向做匀减速直线运动,初速度为鼠标移开瞬间的速度,在竖直方向的运动类似于自由落体运动。并且,小球的始终在不离开浏览器的边界运动,碰到边界会有如图的反弹效果。
二、梳理思路
分析这样的一个过程,其中大致会经历一下的关键步骤:
- 1、鼠标按下时,记录小球的初始位置信息
- 2、鼠标按下后滑动,记录松开鼠标瞬间的移动速度
- 3、鼠标松开后,在水平方向上,让小球根据刚刚记录的移动速度进行匀减速运动,竖直方向设定一个竖直向下的加速度,开始运动。
- 4、水平方向速度减为 0 时,水平方向运动停止;竖直方向速度减为 0 或者足够小时,竖直方向运动停止。
三、难点分析
看到这里,估计你的思路清晰了不少,但可能还是有一些比较难以搞定的问题。
首先,你怎么拿到松开手瞬间的小球移动速度?如何去表达出这个加速度的效果?
在实现方面,这是非常重要的问题。不过,其实非常的简单。
浏览器本身就是存在反应时间的,你可以把它当做一个摄像机,在给 DOM 元素绑定了事件之后,每隔一段时间(一般非常的短,根据不同浏览器厂商和电脑性能而定,这里我用到 chrome,保守估计为 20ms)会给这个元素拍张照,记录它的状态。在按下鼠标之后的拖动过程中,事实上会给元素拍摄无数张照片。如果现在每经过一段时间,我记录当下当前照片与上一段照片的位置差,那么最后一次拍照和倒数第二次拍照的小球位置差距,是不是就可以作为离开的瞬时速度呢?当然可以啦。废话不多说,上图:
同样,对实现加速度的效果,首先弄清一个问题,什么是速度?速度就是单位时间内运动的距离,这里暂且把它当做 20ms 内的距离,那么我每次拍照时,将这个距离增加或减少一个值,这个值就是加速度。
四、初步实现
当大部分问题考虑清楚之后,现在开始实现。 首先是基本的样式,比较简单。
代码语言:javascript复制<!DOCTYPE html><html><head> <meta charset="UTF-8"> <title>狂奔的小球</title> <link rel="stylesheet" href="css/reset.min.css"> <style> html, body { height: 100%; overflow: hidden; } #box{ position: absolute; top: 100px; left: 100px; width: 150px; height: 150px; border-radius: 50%; background: lightcoral; cursor: move; z-index: 0; } </style></head><body> <div id="box"></div></body></html>
现在来完成核心的 JS 代码,采用 ES6 语法
代码语言:javascript复制//drag.jsclass Drag { //ele为传入的DOM对象 constructor(ele) { //初始化参数 this.ele = ele; ['strX', 'strY', 'strL', 'strT', 'curL', 'curT'].forEach(item => { this[item] = null; }); //为按下鼠标绑定事件,事件函数一定要绑定this,在封装过程中this统一指定为实例对象,下不赘述 this.DOWN = this.down.bind(this); this.ele.addEventListener('mousedown', this.DOWN); } down(ev) { let ele = this.ele; this.strX = ev.clientX;//鼠标点击处到浏览器窗口最左边的距离 this.strY = ev.clientY;//鼠标点击处到浏览器窗口最上边的距离 this.strL = ele.offsetLeft;//元素到浏览器窗口最左边的距离 this.strT = ele.offsetTop;//元素到浏览器窗口最上边的距离
this.MOVE = this.move.bind(this); this.UP = this.up.bind(this); document.addEventListener('mousemove', this.MOVE); document.addEventListener('mouseup', this.UP);
//flag //清理上一次点击形成的一些定时器和变量 clearInterval(this.flyTimer); this.speedFly = undefined; clearInterval(this.dropTimer); } move(ev) { let ele = this.ele; this.curL = ev.clientX - this.strX this.strL; this.curT = ev.clientY - this.strY this.strT; ele.style.left = this.curL 'px'; ele.style.top = this.curT 'px';
//flag //功能: 记录松手瞬间小球的速度 if (!this.lastFly) { this.lastFly = ele.offsetLeft; this.speedFly = 0; return; } this.speedFly = ele.offsetLeft - this.lastFly; this.lastFly = ele.offsetLeft; } up(ev) { //给前两个事件解绑 document.removeEventListener('mousemove', this.MOVE); document.removeEventListener('mouseup', this.UP);
//flag //水平方向 this.horizen.call(this); this.vertical.call(this); } //水平方向的运动 horizen() { let minL = 0, maxL = document.documentElement.clientWidth - this.ele.offsetWidth; let speed = this.speedFly; speed = Math.abs(speed); this.flyTimer = setInterval(() => { speed *= .98; Math.abs(speed) <= 0.1 ? clearInterval(this.flyTimer):null; //小球当前到视口最左端的距离 let curT = this.ele.offsetLeft; curT = speed; //小球到达视口最右端,反弹 if (curT >= maxL) { this.ele.style.left = maxL 'px'; speed *= -1; return; } //小球到达视口最右端,反弹 if (curT <= minL) { this.ele.style.left = minL 'px'; speed *= -1; return; } this.ele.style.left = curT 'px'; }, 20); } //竖直方向的运动 vertical() { let speed = 9.8, minT = 0, maxT = document.documentElement.clientHeight - this.ele.offsetHeight, flag = 0; this.dropTimer = setInterval(() => { speed = 10; speed *= .98; Math.abs(speed) <= 0.1 ? clearInterval(this.dropTimer):null //小球当前到视口最左端的距离 let curT = this.ele.offsetTop; curT = speed; //小球飞到视口顶部,反弹 if (curT >= maxT) { this.ele.style.top = maxT 'px'; speed *= -1; return; } //小球落在视口底部,反弹 if (curT <= minT) { this.ele.style.top = minT 'px'; speed *= -1; return; } this.ele.style.top = curT 'px'; }, 20); }}window.Drag = Drag;
到此,完整的效果就出来了,你可以自己复制体验一下。
四、采用发布-订阅
估计读完这段代码,你也体会到了这个功能的实现是非常容易实现的。但是实际上,作为一个插件的标准来讲,这段代码是存在一些潜在的问题的,这些问题并不是逻辑上的问题,而是设计问题。直白一点说,其实是它的扩展性不强,倘若我要对某一个效果进行重新调整或者直接重写效果,我需要再这繁重的代码里面去搜索和修改。
因此,我们这里的目的并不只是提供一个功能,它绝不只是一个玩具,我们应当思考,如何将它做的更有通用性,能够得到最大程度的复用。 这里,我想引用软件工程领域耳熟能详的 SOLID 设计原则中的 O 部分————开放封闭原则。
代码语言:javascript复制开放封闭原则主要体现在两个方面:对扩展开放,意味着有新的需求或变化时,可以对现有代码进行扩展,以适应新的情况。对修改封闭,意味着类一旦设计完成,就可以独立完成其工作,而不要对类进行任何修改。
我们希望尽可能少地对类本身进行修改,因为你无法预测具体的功能会如何变化。
那怎么解决这个问题呢?很简单,对扩展开放,我们就将具体的效果代码以扩展的方式提供,对类扩展,而不是全部放在类里面。 我们的具体做法就是采用发布-订阅模式。
代码语言:javascript复制发布—订阅模式又叫观察者模式,它定义对象间的一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都将得到通知。
拿刚刚实现的功能来说,在对象创建的时候,我就开辟一个池子,将需要执行的方法放进这个池子,当鼠标按下的时候,我把池子里面的函数拿过来依次执行,对于鼠标松开就再创建一个池子,同理,这就是发布-订阅。
jQuery 里面有现成的发布订阅方法。
代码语言:javascript复制//开辟一个容器let $plan = $.callBack();//往容器里面添加函数$plan.add(function(x, y){ console.log(x, y);})$plan.add(function(x, y){ console.log(y, x);})$plan.fire(10, 20);//会输出10,20 20,10//$plan.remove(function)用来从容器中删除某个函数
现在我们不妨原生 JS 手写一下简单的发布-订阅,让我们原生撸到底
代码语言:javascript复制//subscribe.jsclass Subscribe { constructor() { //创建容器 this.pond = []; } //向容器中增加方法,注意去重 add(fn) { let pond = this.pond, isExist = false; //去重环节 pond.forEach(item => item === fn ? isExist = true : null); !isExist ? pond.push(fn) : null; } remove(fn) { let pond = this.pond; pond.forEach((item, index) => { if(item === fn) { //提一下我在这里遇到的坑,这里如果写item=null是无效的 //例子:let a = {name: funtion(){}}; //let b = a.name; //这个时候操作b的值对于a的name属性是没有影响的 pond[index] = null; } }) } fire(...arg) { let pond = this.pond; for(let i = 0; i < pond.length; i ) { let item = pond[i]; //如果itme为空了,最好把它删除掉 if (item === null) { pond.splice(i, 1); //如果用了splice要防止数组塌陷问题,即删除了一个元素后,后面所有元素的索引默认都会减1 i--; continue; } item(...arg); } }}window.Subscribe = Subscribe;
代码语言:javascript复制//测试一下let subscribe = new Subscribe();let fn1 = function fn1(x, y) { console.log(1, x, y);};let fn2 = function fn2() { console.log(2);};let fn3 = function fn3() { console.log(3); subscribe.remove(fn1); subscribe.remove(fn2);};let fn4 = function fn4() { console.log(4);};
subscribe.add(fn1);subscribe.add(fn1);subscribe.add(fn2);subscribe.add(fn1);subscribe.add(fn3);subscribe.add(fn4);setInterval(() => { subscribe.fire(100, 200);}, 1000);
结果:
确定过眼神,你就是对的 Subscribe。(手动滑稽)
五、优化代码
代码语言:javascript复制//Drag.jsif (typeof Subscribe === 'undefined') { throw new ReferenceError('没有引入subscribe.js!');}
class Drag { constructor(ele) { this.ele = ele; ['strX', 'strY', 'strL', 'strT', 'curL', 'curT'].forEach(item => { this[item] = null; });
this.subDown = new Subscribe; this.subMove = new Subscribe; this.subUp = new Subscribe;
//=>DRAG-START this.DOWN = this.down.bind(this); this.ele.addEventListener('mousedown', this.DOWN); }
down(ev) { let ele = this.ele; this.strX = ev.clientX; this.strY = ev.clientY; this.strL = ele.offsetLeft; this.strT = ele.offsetTop;
this.MOVE = this.move.bind(this); this.UP = this.up.bind(this); document.addEventListener('mousemove', this.MOVE); document.addEventListener('mouseup', this.UP);
this.subDown.fire(ele, ev); }
move(ev) { let ele = this.ele; this.curL = ev.clientX - this.strX this.strL; this.curT = ev.clientY - this.strY this.strT; ele.style.left = this.curL 'px'; ele.style.top = this.curT 'px';
this.subMove.fire(ele, ev); }
up(ev) { document.removeEventListener('mousemove', this.MOVE); document.removeEventListener('mouseup', this.UP);
this.subUp.fire(this.ele, ev); }}
window.Drag = Drag;
代码语言:javascript复制//dragExtend.jsfunction extendDrag(drag) { //鼠标按下 let stopAnimate = function stopAnimate(curEle) { clearInterval(curEle.flyTimer); curEle.speedFly = undefined; clearInterval(curEle.dropTimer); }; //鼠标移动 let computedFly = function computedFly(curEle) { if (!curEle.lastFly) { curEle.lastFly = curEle.offsetLeft; curEle.speedFly = 0; return; } curEle.speedFly = curEle.offsetLeft - curEle.lastFly; curEle.lastFly = curEle.offsetLeft; }; //水平方向的运动 let animateFly = function animateFly(curEle) { let minL = 0, maxL = document.documentElement.clientWidth - curEle.offsetWidth, speed = curEle.speedFly; curEle.flyTimer = setInterval(() => { speed *= .98; Math.abs(speed) <= 0.1 ? clearInterval(animateFly):null; let curT = curEle.offsetLeft; curT = speed; if (curT >= maxL) { curEle.style.left = maxL 'px'; speed *= -1; return; } if (curT <= minL) { curEle.style.left = minL 'px'; speed *= -1; return; } curEle.style.left = curT 'px'; }, 20); }; //竖直方向的运动 let animateDrop = function animateDrop(curEle) { let speed = 9.8, minT = 0, maxT = document.documentElement.clientHeight - curEle.offsetHeight; curEle.dropTimer = setInterval(() => { speed = 10; speed *= .98; Math.abs(speed) <= 0.1 ? clearInterval(animateFly):null; let curT = curEle.offsetTop; curT = speed; if (curT >= maxT) { curEle.style.top = maxT 'px'; speed *= -1; return; } if (curT <= minT) { curEle.style.top = minT 'px'; speed *= -1; return; } curEle.style.top = curT 'px'; }, 20); }; drag.subDown.add(stopAnimate); drag.subMove.add(computedFly); drag.subUp.add(animateFly); drag.subUp.add(animateDrop);};
在 html 文件中加入如下 script
代码语言:javascript复制<script> //原生JS 小技巧: //直接写box跟document.getElementById('box')是一样的效果 let drag = new Drag(box); extendDrag(drag);</script>
接下来,你就能重新看到那个活泼的小球啦。
六、结(chui)语(niu)
恭喜你,读到了这里,相当不容易啊。先为你点个赞!
在这里我并不是简单讲讲效果的实现、贴贴代码就过去了,而是带你体验了封装插件的整个过程。有了发布-订阅的场景,理解这个设计思想就更加容易了。其实你看在这个过程中,功能并没有添加多少,但是这波操作确实值得,因为它让整个代码更加的灵活。回过头看,比如 DOM2 的事件池机制,vue 的生命周期钩子等等,你就会明白它们为什么要这么设计,原理上和这次封装没有区别,这样一想,很多东西就更加清楚了。
在我看来,无论你是做哪个端的开发工作,其实大部分业务场景、大部分流行的框架技术都很可能会在若干年后随风而逝,但真正留下来的、伴随你一生的东西是编程思想。在我的理解中,编程的意义远不止造轮子,写插件,来显得自己金玉其外,而是留心思考,提炼出一些思考问题的方式,从而在某个确定的时间点让你拥有极其敏锐的判断,来指导和优化你下一步的决策,而不是纵身于飞速迭代的技术浪潮,日渐焦虑。我觉得这是一个程序员应该追求的东西。