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从0实现一个流程渲染引擎

从0实现一个流程渲染引擎

作者: 蛰伏已久_d38b | 来源:发表于2022-04-19 15:28 被阅读0次

    缘起

    现在前端最火的莫过于低代码编辑器这块了,有可视化编辑器、流程编辑器、文章编辑器、脑图编辑器等等

    而低代码编辑器最难的和最有技术含量的,莫过于渲染引擎这块了,一般用户使用低代码编辑器进行拖拉拽操作,最后是生成一个JSON,而根据这个JSON再把画面渲染出来,就是低代码引擎做的事情了,引擎提供若干API,通过调用引擎的API,来实现向画布添加编辑删除节点、连线、序列化/反序列化、历史管理等。

    这次实现的是一个流程渲染引擎,流程可以用来绘制任务流、工作流等,用来做任务编排等,如下图:

    preview.png

    简介

    实现了一个轻量级的web端流程渲染引擎,我称之为SF.js,意为simple flow,可以用来渲染类似工作流、业务流等流程图,流程图最终可以通过序列化保存成一个json结构存储起来,
    后续再通过该引擎反序列化json数据到画布上。


    git地址:https://github.com/501351981/simple-flow-web
    代码很简单,感兴趣的可以试一下,如果有帮助,记得帮忙点赞。


    核心能力包括:

    • 支持自定义注册不同类型的节点(输入节点、处理节点、输出节点等),配置节点样式
    • 支持在画布上添加节点、移动节点、修改节点配置属性、删除节点等
    • 支持节点之间进行拖拽连线
    • 支持图纸的序列化和反序列化,数据格式为json,可存储到数据库
    • 支持历史管理,可以进行undo、redo操作
    • 支持缩放画布
    • 支持框选
    • 支持复制/粘贴/删除等快捷键操作
    • 支持单选、多选节点
    • 基于SVG进行节点渲染,放大缩小不失真

    SF.js主要包括由以下几个类构成:

    • GraphView:画布模型,负责画布相关的处理,包括初始化画布、事件绑定、快捷键绑定
    • DataModel:数据模型,负责图纸序列化/反序列化,添加、删除节点、添加连线,遍历节点,根据id获取节点信息等, 通过对dataModel操作,实现画布的渲染,一般不直接操作GraphView
    • SelectionModel:选择模型,负责管理节点选中相关操作,单选、全选、取消选择、获取当前选中节点等
    • HistoryManager:历史管理模型,负责存储操作记录,支持undo和redo
    • Node:节点模型,设置节点宽高/位置、业务属性、画布上的渲染(draw和redraw)
    • Wire:连线模型,负责节点之间的连线在画布上渲染(draw和redraw)

    安装使用

    通过html直接引入

    可下载lib目录下的文件sf.js和sf.css,在html中直接引入

    <html>
        <head>
          <!--   引入sf.js和sf.css   -->
          <link rel="stylesheet" href="./lib/sf.css"> 
          <script src="./lib/sf.js"></script>
        </head>
    
        <body>
        ...
        </body>
    
    </html>
    

    通过npm安装

    通过npm install安装simple-flow-web

    npm install simple-flow-web
    

    在项目中通过import引入

    import SF from 'simple-flow-web'
    import 'simple-flow-web/lib/sf.css'
    

    用法示例

    实例化

    由于HistoryManager和GraphView都需要用到数据模型DataModel,所以先实例化DataMode

    let dataModel = new SF.DataModel()
    let historyManager = new SF.HistoryManager(dataModel)
    let graphView = new SF.GraphView(dataModel, {
        graphView: {
            width:6000,
            height:6000,
            scale:{
                max:3
            },
            editable:true, //设为true则可以进行各种编辑操作(添加/删除/修改节点等); 设为false一般用于运行态,只允许查看
        }
    })
    

    实例化GraphView时可以传入一些参数,来指定画布的默认样式,如宽高,最大/最小缩放比例等

    注册节点

    节点就是在画布上显示的一个一个的功能节点,不同类型的节点有不同的样式(背景色、文本颜色、icon、输入节点数量,输出节点数量,默认宽高)

    语法:第一个参数为节点类型,第二个参数为配置项

    graphView.registerNode(nodeType,options)
    

    如,我们注册3种节点,输入节点、函数处理节点和调试节点

    graphView.registerNode('inject',{
                class: 'node-inject',
                align:'left',
                category: 'common',
                bgColor: '#a6bbcf',
                color:'#fff',
                defaults:{},
                icon: require('../icons/node/inject.svg'),
                inputs:0,
                outputs:1,
                width:150,
                height: 40
            })
            
    graphView.registerNode('function',{
        align:'left',
        category: 'common',
        bgColor: 'rgb(253, 208, 162)',
        color:'#fff',
        defaults:{},
        icon: require('../icons/node/function.svg'),
        inputs:1,
        outputs:1,
        width:150,
        height: 40
    })
    graphView.registerNode('debug',{
        align:'right',
        category: 'common',
        bgColor: '#87a980',
        color:'#fff',
        defaults:{},
        icon: require('../icons/node/debug.svg'),
        inputs:1,
        outputs:0,
        width:150,
        height: 40
    })
    

    在画布上添加节点和连线

    可通过new SF.Node(options) 来实例化一个节点,options的选项有

    • type:节点类型,即在上面graphView.registerNode(nodeType)时的type,指明要创建的节点是什么类型

    • id:可选,如未设置,SF会自动创建一个id

    • p:可选,节点的系统属性,包括宽高位置和名称,

      • width:节点宽度
      • height:节点高度
      • position:位置,形如,{x:100,y:100}
      • displayName:节点名称,显示在节点之上
    • a:可选,Object,节点的业务属性,可用来存储节点的业务信息,如节点可能需要对外暴露一些需要绑定的属性,用户输入属性值之后,存储在这里

      • 比如该节点是个脚本节点,那需要存储节点的具体脚本, 那么我们可以把这个脚本信息,存在a属性中,通过node.a("script","function(){}")
    • wires:可选,连线信息,存储该节点后面链接那些节点,数组如,[["nodeId1",'nodeId2']],代表第一个output端口链接nodeId1和nodeId2两个节点

    let node = new SF.Node({
                type: 'inject',
            })
    
    node.setPosition(100,100) //实例化节点时可先不知道位置,然后通过方法调整位置
    node.setDisplayName("定时触发流程")
    dataModel.add(node) //如果不添加到dataModel,那么不会在画布上显示
    

    创建连线通过new SF.Wires({source: sourceNode, target: targetNode })来实现

    let node1 = new SF.Node({
        type: 'inject',
    })
    node1.setPosition(100,100)
    node1.setDisplayName("定时触发流程")
    
    
    let node2 = new SF.Node({
        type: 'function',
    })
    node2.setPosition(300,200)
    node2.setDisplayName("函数组件")
    
    let wire = new SF.Wires({
        source: node1,
        target: node2
    })
    dataModel.add(node1)
    dataModel.add(node2)
    dataModel.add(wire)
    

    序列化图纸为json

    绘制完图纸后,希望将图纸序列化为JSON,后续可以进行存储,如调用接口存储到数据库

    let json = dataModel.serialize()
    //可调用接口将json存储到数据库
    

    反序列化图纸到画布上

    我们一般真实使用时,是先有图纸的信息,JSON格式,然后通过反序列化,渲染到图纸上

    //图纸json正常是通过接口请求回来的
    let json = {"v":"1.0.0","p":{"width":5000,"height":5000,"gridSize":20,"background":"#fff"},"a":{"init":true},"d":[{"type":"inject","id":"1aa6129ca0eb2042","p":{"displayName":"注入数据","position":{"x":295,"y":106},"width":200,"height":40},"a":{"payload":"","payloadType":"date","repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1},"wires":[["49536505a4488892"]]},{"type":"function","id":"49536505a4488892","p":{"displayName":"函数处理","position":{"x":565,"y":117},"width":200,"height":40},"a":{"payload":"","payloadType":"date","repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1},"wires":[["a2a0ae774c68190b"]]},{"type":"function","id":"a2a0ae774c68190b","p":{"displayName":"函数处理2","position":{"x":589,"y":217},"width":200,"height":40},"a":{"payload":"","payloadType":"date","repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1},"wires":[["cbe4c17ebc4b7c03"]]},{"type":"debug","id":"cbe4c17ebc4b7c03","p":{"displayName":"调试","position":{"x":911,"y":229},"width":150,"height":40},"a":{"payload":"","payloadType":"date","repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1},"wires":[]}]}
    dataModel.deserialize(json)
    

    将画布挂载到页面上

    在画布挂载到dom之前,页面上是不显示的,可通过addToDom将画布挂载到页面上

    graphView.addToDom(document.getElementById('simple-flow-wrapper'))
    

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