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可视化拖拽组件库一些技术要点原理分析

前端迷

共 12517字，需浏览 26分钟

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2021-01-19 08:15

本文是对《可视化拖拽组件库一些技术要点原理分析》[1]的补充。上一篇文章主要讲解了以下几个功能点：

1.编辑器2.自定义组件3.拖拽4.删除组件、调整图层层级5.放大缩小6.撤消、重做7.组件属性设置8.吸附9.预览、保存代码10.绑定事件11.绑定动画12.导入 PSD13.手机模式

现在这篇文章会在此基础上再补充 4 个功能点，分别是：

•拖拽旋转•复制粘贴剪切•数据交互•发布

和上篇文章一样，我已经将新功能的代码更新到了 github：

•github 项目地址[2]•在线预览[3]

友善提醒：建议结合源码一起阅读，效果更好（这个 DEMO 使用的是 Vue 技术栈）。

14. 拖拽旋转

在写上一篇文章时，原来的 DEMO 已经可以支持旋转功能了。但是这个旋转功能还有很多不完善的地方：

1.不支持拖拽旋转。2.旋转后的放大缩小不正确。3.旋转后的自动吸附不正确。4.旋转后八个可伸缩点的光标不正确。

这一小节，我们将逐一解决这四个问题。

拖拽旋转

拖拽旋转需要使用 Math.atan2()[4] 函数。

Math.atan2() 返回从原点(0,0)到(x,y)点的线段与x轴正方向之间的平面角度(弧度值)，也就是Math.atan2(y,x)。Math.atan2(y,x)中的y和x都是相对于圆点(0,0)的距离。

简单的说就是以组件中心点为原点 (centerX,centerY)，用户按下鼠标时的坐标设为 (startX,startY)，鼠标移动时的坐标设为 (curX,curY)。旋转角度可以通过 (startX,startY) 和 (curX,curY) 计算得出。

那我们如何得到从点 (startX,startY) 到点 (curX,curY) 之间的旋转角度呢？

第一步，鼠标点击时的坐标设为 (startX,startY)：

const startY = e.clientYconst startX = e.clientX

第二步，算出组件中心点：

// 获取组件中心点位置const rect = this.$el.getBoundingClientRect()const centerX = rect.left + rect.width / 2const centerY = rect.top + rect.height / 2

第三步，按住鼠标移动时的坐标设为 (curX,curY)：

const curX = moveEvent.clientXconst curY = moveEvent.clientY

第四步，分别算出 (startX,startY) 和 (curX,curY) 对应的角度，再将它们相减得出旋转的角度。另外，还需要注意的就是 Math.atan2() 方法的返回值是一个弧度，因此还需要将弧度转化为角度。所以完整的代码为：

// 旋转前的角度const rotateDegreeBefore = Math.atan2(startY - centerY, startX - centerX) / (Math.PI / 180)// 旋转后的角度const rotateDegreeAfter = Math.atan2(curY - centerY, curX - centerX) / (Math.PI / 180)// 获取旋转的角度值， startRotate 为初始角度值pos.rotate = startRotate + rotateDegreeAfter - rotateDegreeBefore

放大缩小

组件旋转后的放大缩小会有 BUG。

从上图可以看到，放大缩小时会发生移位。另外伸缩的方向和我们拖动的方向也不对。造成这一 BUG 的原因是：当初设计放大缩小功能没有考虑到旋转的场景。所以无论旋转多少角度，放大缩小仍然是按没旋转时计算的。

下面再看一个具体的示例：

从上图可以看出，在没有旋转时，按住顶点往上拖动，只需用 y2 - y1 就可以得出拖动距离 s。这时将组件原来的高度加上 s 就能得出新的高度，同时将组件的 top、left 属性更新。

现在旋转 180 度，如果这时拖住顶点往下拖动，我们期待的结果是组件高度增加。但这时计算的方式和原来没旋转时是一样的，所以结果和我们期待的相反，组件的高度将会变小（如果不理解这个现象，可以想像一下没有旋转的那张图，按住顶点往下拖动）。

如何解决这个问题呢？我从 github 上的一个项目 snapping-demo[5] 找到了解决方案：将放大缩小和旋转角度关联起来。

解决方案

下面是一个已旋转一定角度的矩形，假设现在拖动它左上方的点进行拉伸。

现在我们将一步步分析如何得出拉伸后的组件的正确大小和位移。

第一步，按下鼠标时通过组件的坐标（无论旋转多少度，组件的 top left 属性不变）和大小算出组件中心点：

const center = {    x: style.left + style.width / 2,    y: style.top + style.height / 2,}

第二步，用当前点击坐标和组件中心点算出当前点击坐标的对称点坐标：

// 获取画布位移信息const editorRectInfo = document.querySelector('#editor').getBoundingClientRect()
// 当前点击坐标const curPoint = {    x: e.clientX - editorRectInfo.left,    y: e.clientY - editorRectInfo.top,}
// 获取对称点的坐标const symmetricPoint = {    x: center.x - (curPoint.x - center.x),    y: center.y - (curPoint.y - center.y),}

第三步，摁住组件左上角进行拉伸时，通过当前鼠标实时坐标和对称点计算出新的组件中心点：

const curPositon = {    x: moveEvent.clientX - editorRectInfo.left,    y: moveEvent.clientY - editorRectInfo.top,}
const newCenterPoint = getCenterPoint(curPositon, symmetricPoint)
// 求两点之间的中点坐标function getCenterPoint(p1, p2) {    return {        x: p1.x + ((p2.x - p1.x) / 2),        y: p1.y + ((p2.y - p1.y) / 2),    }}

由于组件处于旋转状态，即使你知道了拉伸时移动的 xy 距离，也不能直接对组件进行计算。否则就会出现 BUG，移位或者放大缩小方向不正确。因此，我们需要在组件未旋转的情况下对其进行计算。

第四步，根据已知的旋转角度、新的组件中心点、当前鼠标实时坐标可以算出当前鼠标实时坐标 currentPosition 在未旋转时的坐标 newTopLeftPoint。同时也能根据已知的旋转角度、新的组件中心点、对称点算出组件对称点 sPoint 在未旋转时的坐标 newBottomRightPoint。

对应的计算公式如下：

/** * 计算根据圆心旋转后的点的坐标 * @param   {Object}  point  旋转前的点坐标 * @param   {Object}  center 旋转中心 * @param   {Number}  rotate 旋转的角度 * @return  {Object}         旋转后的坐标 * https://www.zhihu.com/question/67425734/answer/252724399 旋转矩阵公式 */export function calculateRotatedPointCoordinate(point, center, rotate) {    /**     * 旋转公式：     *  点a(x, y)     *  旋转中心c(x, y)     *  旋转后点n(x, y)     *  旋转角度θ                tan ??     * nx = cosθ * (ax - cx) - sinθ * (ay - cy) + cx     * ny = sinθ * (ax - cx) + cosθ * (ay - cy) + cy     */
    return {        x: (point.x - center.x) * Math.cos(angleToRadian(rotate)) - (point.y - center.y) * Math.sin(angleToRadian(rotate)) + center.x,        y: (point.x - center.x) * Math.sin(angleToRadian(rotate)) + (point.y - center.y) * Math.cos(angleToRadian(rotate)) + center.y,    }}

上面的公式涉及到线性代数中旋转矩阵的知识，对于一个没上过大学的人来说，实在太难了。还好我从知乎上的一个回答[6]中找到了这一公式的推理过程，下面是回答的原文：

通过以上几个计算值，就可以得到组件新的位移值 top left 以及新的组件大小。对应的完整代码如下：

function calculateLeftTop(style, curPositon, pointInfo) {    const { symmetricPoint } = pointInfo    const newCenterPoint = getCenterPoint(curPositon, symmetricPoint)    const newTopLeftPoint = calculateRotatedPointCoordinate(curPositon, newCenterPoint, -style.rotate)    const newBottomRightPoint = calculateRotatedPointCoordinate(symmetricPoint, newCenterPoint, -style.rotate)
    const newWidth = newBottomRightPoint.x - newTopLeftPoint.x    const newHeight = newBottomRightPoint.y - newTopLeftPoint.y    if (newWidth > 0 && newHeight > 0) {        style.width = Math.round(newWidth)        style.height = Math.round(newHeight)        style.left = Math.round(newTopLeftPoint.x)        style.top = Math.round(newTopLeftPoint.y)    }}

现在再来看一下旋转后的放大缩小：

自动吸附

自动吸附是根据组件的四个属性 top left width height 计算的，在将组件进行旋转后，这些属性的值是不会变的。所以无论组件旋转多少度，吸附时仍然按未旋转时计算。这样就会有一个问题，虽然实际上组件的 top left width height 属性没有变化。但在外观上却发生了变化。下面是两个同样的组件：一个没旋转，一个旋转了 45 度。

可以看出来旋转后按钮的 height 属性和我们从外观上看到的高度是不一样的，所以在这种情况下就出现了吸附不正确的 BUG。

解决方案

如何解决这个问题？我们需要拿组件旋转后的大小及位移来做吸附对比。也就是说不要拿组件实际的属性来对比，而是拿我们看到的大小和位移做对比。

从上图可以看出，旋转后的组件在 x 轴上的投射长度为两条红线长度之和。这两条红线的长度可以通过正弦和余弦算出，左边的红线用正弦计算，右边的红线用余弦计算：

const newWidth = style.width * cos(style.rotate) + style.height * sin(style.rotate)

同理，高度也是一样：

const newHeight = style.height * cos(style.rotate) + style.width * sin(style.rotate)

新的宽度和高度有了，再根据组件原有的 top left 属性，可以得出组件旋转后新的 top left 属性。下面附上完整代码：

translateComponentStyle(style) {    style = { ...style }    if (style.rotate != 0) {        const newWidth = style.width * cos(style.rotate) + style.height * sin(style.rotate)        const diffX = (style.width - newWidth) / 2        style.left += diffX        style.right = style.left + newWidth
        const newHeight = style.height * cos(style.rotate) + style.width * sin(style.rotate)        const diffY = (newHeight - style.height) / 2        style.top -= diffY        style.bottom = style.top + newHeight
        style.width = newWidth        style.height = newHeight    } else {        style.bottom = style.top + style.height        style.right = style.left + style.width    }
    return style}

经过修复后，吸附也可以正常显示了。

光标

光标和可拖动的方向不对，是因为八个点的光标是固定设置的，没有随着角度变化而变化。

解决方案

由于 360 / 8 = 45，所以可以为每一个方向分配 45 度的范围，每个范围对应一个光标。同时为每个方向设置一个初始角度，也就是未旋转时组件每个方向对应的角度。

pointList: ['lt', 't', 'rt', 'r', 'rb', 'b', 'lb', 'l'], // 八个方向initialAngle: { // 每个点对应的初始角度    lt: 0,    t: 45,    rt: 90,    r: 135,    rb: 180,    b: 225,    lb: 270,    l: 315,},angleToCursor: [ // 每个范围的角度对应的光标    { start: 338, end: 23, cursor: 'nw' },    { start: 23, end: 68, cursor: 'n' },    { start: 68, end: 113, cursor: 'ne' },    { start: 113, end: 158, cursor: 'e' },    { start: 158, end: 203, cursor: 'se' },    { start: 203, end: 248, cursor: 's' },    { start: 248, end: 293, cursor: 'sw' },    { start: 293, end: 338, cursor: 'w' },],cursors: {},

计算方式也很简单：

1.假设现在组件已旋转了一定的角度 a。2.遍历八个方向，用每个方向的初始角度 + a 得出现在的角度 b。3.遍历 angleToCursor 数组，看看 b 在哪一个范围中，然后将对应的光标返回。

经常上面三个步骤就可以计算出组件旋转后正确的光标方向。具体的代码如下：

getCursor() {  const { angleToCursor, initialAngle, pointList, curComponent } = this  const rotate = (curComponent.style.rotate + 360) % 360 // 防止角度有负数，所以 + 360  const result = {}  let lastMatchIndex = -1 // 从上一个命中的角度的索引开始匹配下一个，降低时间复杂度  pointList.forEach(point => {      const angle = (initialAngle[point] + rotate) % 360      const len = angleToCursor.length      let i = 0      while (i < len) {          lastMatchIndex = (lastMatchIndex + 1) % len          const angleLimit = angleToCursor[lastMatchIndex]          if (angle < 23 || angle >= 338) {              result[point] = 'nw-resize'              break          }
          if (angleLimit.start <= angle && angle < angleLimit.end) {              result[point] = angleLimit.cursor + '-resize'              break          }      }  })
  return result},

从上面的动图可以看出来，现在八个方向上的光标是可以正确显示的。

15. 复制粘贴剪切

相对于拖拽旋转功能，复制粘贴就比较简单了。

const ctrlKey = 17, vKey = 86, cKey = 67, xKey = 88let isCtrlDown = false
window.onkeydown = (e) => {    if (e.keyCode == ctrlKey) {        isCtrlDown = true    } else if (isCtrlDown && e.keyCode == cKey) {        this.$store.commit('copy')    } else if (isCtrlDown && e.keyCode == vKey) {        this.$store.commit('paste')    } else if (isCtrlDown && e.keyCode == xKey) {        this.$store.commit('cut')    }}
window.onkeyup = (e) => {    if (e.keyCode == ctrlKey) {        isCtrlDown = false    }}

监听用户的按键操作，在按下特定按键时触发对应的操作。

复制操作

在 vuex 中使用 copyData 来表示复制的数据。当用户按下 ctrl + c 时，将当前组件数据深拷贝到 copyData。

copy(state) {    state.copyData = {        data: deepCopy(state.curComponent),        index: state.curComponentIndex,    }},

同时需要将当前组件在组件数据中的索引记录起来，在剪切中要用到。

粘贴操作

paste(state, isMouse) {    if (!state.copyData) {        toast('请选择组件')        return    }
    const data = state.copyData.data
    if (isMouse) {        data.style.top = state.menuTop        data.style.left = state.menuLeft    } else {        data.style.top += 10        data.style.left += 10    }
    data.id = generateID()    store.commit('addComponent', { component: data })    store.commit('recordSnapshot')    state.copyData = null},

粘贴时，如果是按键操作 ctrl+v。则将组件的 top left 属性加 10，以免和原来的组件重叠在一起。如果是使用鼠标右键执行粘贴操作，则将复制的组件放到鼠标点击处。

剪切操作

cut({ copyData }) {    if (copyData) {        store.commit('addComponent', { component: copyData.data, index: copyData.index })    }
    store.commit('copy')    store.commit('deleteComponent')},

剪切操作本质上还是复制，只不过在执行复制后，需要将当前组件删除。为了避免用户执行剪切操作后，不执行粘贴操作，而是继续执行剪切。这时就需要将原先剪切的数据进行恢复。所以复制数据中记录的索引就起作用了，可以通过索引将原来的数据恢复到原来的位置中。

右键操作

右键操作和按键操作是一样的，一个功能两种触发途径。

<li @click="copy" v-show="curComponent">复制li><li @click="paste">粘贴li><li @click="cut" v-show="curComponent">剪切li>
cut() {    this.$store.commit('cut')},
copy() {    this.$store.commit('copy')},
paste() {    this.$store.commit('paste', true)},

16. 数据交互

方式一

提前写好一系列 ajax 请求API，点击组件时按需选择 API，选好 API 再填参数。例如下面这个组件，就展示了如何使用 ajax 请求向后台交互：

<template>    <div>{{ propValue.data }}div>template>
<script>export default {    // propValue: {    //     api: {    //             request: a,    //             params,    //      },    //     data: null    // }    props: {        propValue: {            type: Object,            default: () => {},        },    },    created() {        this.propValue.api.request(this.propValue.api.params).then(res => {            this.propValue.data = res.data        })    },}script>

方式二

方式二适合纯展示的组件，例如有一个报警组件，可以根据后台传来的数据显示对应的颜色。在编辑页面的时候，可以通过 ajax 向后台请求页面能够使用的 websocket 数据：

const data = ['status', 'text'...]

然后再为不同的组件添加上不同的属性。例如有 a 组件，它绑定的属性为 status。

// 组件能接收的数据props: {    propValue: {        type: String,    },    element: {        type: Object,    },    wsKey: {        type: String,        default: '',    },},

在组件中通过 wsKey 获取这个绑定的属性。等页面发布后或者预览时，通过 weboscket 向后台请求全局数据放在 vuex 上。组件就可以通过 wsKey 访问数据了。

<template>    <div>{{ wsData[wsKey] }}div>template>
<script>import { mapState } from 'vuex'
export default {    props: {        propValue: {            type: String,        },        element: {            type: Object,        },        wsKey: {            type: String,            default: '',        },    },    computed: mapState([        'wsData',    ]),script>

和后台交互的方式有很多种，不仅仅包括上面两种，我在这里仅提供一些思路，以供参考。

17. 发布

页面发布有两种方式：一是将组件数据渲染为一个单独的 HTML 页面；二是从本项目中抽取出一个最小运行时 runtime 作为一个单独的项目。

这里说一下第二种方式，本项目中的最小运行时其实就是预览页面加上自定义组件。将这些代码提取出来作为一个项目单独打包。发布页面时将组件数据以 JSON 的格式传给服务端，同时为每个页面生成一个唯一 ID。

假设现在有三个页面，发布页面生成的 ID 为 a、b、c。访问页面时只需要把 ID 带上，这样就可以根据 ID 获取每个页面对应的组件数据。

www.test.com/?id=awww.test.com/?id=cwww.test.com/?id=b

按需加载

如果自定义组件过大，例如有数十个甚至上百个。这时可以将自定义组件用 import 的方式导入，做到按需加载，减少首屏渲染时间：

import Vue from 'vue'
const components = [    'Picture',    'VText',    'VButton',]
components.forEach(key => {    Vue.component(key, () => import(`@/custom-component/${key}`))})

按版本发布

自定义组件有可能会有更新的情况。例如原来的组件使用了大半年，现在有功能变更，为了不影响原来的页面。建议在发布时带上组件的版本号：

- v-text  - v1.vue  - v2.vue

例如 v-text 组件有两个版本，在左侧组件列表区使用时就可以带上版本号：

{  component: 'v-text',  version: 'v1'  ...}

这样导入组件时就可以根据组件版本号进行导入：

import Vue from 'vue'import componentList from '@/custom-component/component-list`
componentList.forEach(component => {    Vue.component(component.name, () => import(`@/custom-component/${component.name}/${component.version}`))})

参考资料

•Math[7]•通过Math.atan2 计算角度[8]•为什么矩阵能用来表示角的旋转？[9]•snapping-demo[10]•vue-next-drag[11]

References

[1] 《可视化拖拽组件库一些技术要点原理分析》: https://juejin.cn/post/6908502083075325959
[2] github 项目地址: https://github.com/woai3c/visual-drag-demo
[3] 在线预览: https://woai3c.github.io/visual-drag-demo
[4] Math.atan2(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Math/atan2
[5] snapping-demo: https://github.com/shenhudong/snapping-demo/wiki/corner-handle
[6] 回答: https://www.zhihu.com/question/67425734/answer/252724399
[7] Math: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Math
[8] 通过Math.atan2 计算角度: https://www.jianshu.com/p/9817e267925a
[9] 为什么矩阵能用来表示角的旋转？: https://www.zhihu.com/question/67425734/answer/252724399
[10] snapping-demo: https://github.com/shenhudong/snapping-demo/wiki/corner-handle
[11] vue-next-drag: https://github.com/lycHub/vue-next-drag


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