关于前端:如何实现一个丝滑的点击水波效果

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本文为 Varlet 组件库源码主题浏览系列第九篇，读完本篇，能够理解到如何应用一个 div 创立一个点击的水波成果。

Varlet组件库提供了一个使元素点击时生成水波扩散成果的指令：

<template>
  <div v-ripple> 点击 </div>
</template>

接下来就从源码角度看看它是如何实现的。

首先在指令所绑定的指标元素被挂载的时候会执行如下办法：

function mounted(el: RippleHTMLElement, binding: DirectiveBinding<RippleOptions>) {
  // 给元素上增加一个对象记录一些数据
  el._ripple = {
    tasker: null,
    ...(binding.value ?? {}),
    touchmoveForbid: binding.value?.touchmoveForbid ?? context.touchmoveForbid,
    removeRipple: removeRipple.bind(el),
  }
  // 给元素绑定了一些事件
  el.addEventListener('touchstart', createRipple, { passive: true})
  el.addEventListener('touchmove', forbidRippleTask, { passive: true})
  el.addEventListener('dragstart', removeRipple, { passive: true})
  document.addEventListener('touchend', el._ripple.removeRipple, { passive: true})
  document.addEventListener('touchcancel', el._ripple.removeRipple, { passive: true})
}

次要就是绑定了一些事件，处理函数一共有三个，从函数名中也能够大抵看出其作用。

留神看 addEventListener 办法的第三个参数中都设置了 passive = true，这个选项用来通知浏览器咱们的处理函数中不会调用preventDefault 办法，这么做有什么益处呢？比方 touch 事件或 scroll 事件的默认行为都会触发页面的滚动，如果调用了 preventDefault 办法，那么就会阻止滚动，但问题是浏览器并不知道咱们有没有在事件处理函数中调这个办法，那么就必须期待函数执行结束才晓得，有时候函数的执行是比拟耗时的，这样就会导致页面卡顿，所以如果咱们的处理函数中明确不会调用 preventDefault 办法，那么就通过 passive 标记间接通知浏览器，这样浏览器就不会期待，间接进行滚动，能够显著晋升页面性能和体验。

先看看 touchstart 事件的解决办法createRipple：

function createRipple(this: RippleHTMLElement, event: TouchEvent) {
  // 首先获取该元素上存储的数据
  const _ripple = this._ripple as RippleOptions
  // 先移除上一个水波
  _ripple.removeRipple()
  // 如果禁用或者上一个水波工作还未执行则返回
  if (_ripple.disabled || _ripple.tasker) {return}
  // 水波工作
  const task = () => {// ...}
  // 保留定时器
  _ripple.tasker = window.setTimeout(task, 60)
}

当咱们触摸点击一个元素的时候，会先移除该元素的上一个水波，而后增加一个新的水波工作，这个工作会在一个 60ms 的定时器后执行，而后把定时器 id 保存起来，为什么不立刻执行呢，应该是为了可能勾销吧，比方想在 touchmove 状况下不开启水波成果，那么就能够通过勾销这个定时器来实现，看一下 touchmove 事件的处理函数forbidRippleTask：

function forbidRippleTask(this: RippleHTMLElement) {
  const _ripple = this._ripple as RippleOptions
  // 是否须要在触摸挪动时禁用水波成果
  if (!_ripple.touchmoveForbid) {return}
  // 如果在 60ms 内触摸挪动了就会勾销定时器，天然水波成果就不会有了
  _ripple.tasker && window.clearTimeout(_ripple.tasker)
  _ripple.tasker = null
}

接下来看看 task 办法：

function createRipple(this: RippleHTMLElement, event: TouchEvent) {
  //...

  const task = () => {
    // 定时器工作执行了则把保留的定时器 id 清空
    _ripple.tasker = null
    // 计算一些数据
    const {x, y, centerX, centerY, size}: RippleStyles = computeRippleStyles(this, event)
    // 创立一个 div
    const ripple: RippleHTMLElement = document.createElement('div')
    // 增加一个 var-ripple 类名
    ripple.classList.add(n())
    // 设置透明度为 0，即全透明
    ripple.style.opacity = `0`
    // 设置地位及缩放
    ripple.style.transform = `translate(${x}px, ${y}px) scale3d(.3, .3, .3)`
    // 设置大小
    ripple.style.width = `${size}px`
    ripple.style.height = `${size}px`
    // 设置色彩
    _ripple.color && (ripple.style.backgroundColor = _ripple.color)
    // 记录创立工夫
    ripple.dataset.createdAt = String(performance.now())
    // 设置被点击元素的款式
    setStyles(this)
    // 将水波元素增加到被点击元素内
    this.appendChild(ripple)
    // 20ms 后批改水波元素的款式，达到水波的扩散动画成果
    window.setTimeout(() => {ripple.style.transform = `translate(${centerX}px, ${centerY}px) scale3d(1, 1, 1)`
      ripple.style.opacity = `.25`
    }, 20)
  }

  //...
}

能够看到所谓水波就是一个 div，总体的流程为先创立一个div 元素，而后设置它的透明度为 0、初始地位、缩放、大小、背景色彩，而后增加为被点击元素的子元素，最初在20ms 当前批改 div 的地位、缩放、透明度，只有设置了它的 transation 过渡属性即可实现过渡成果，也就是水波扩散的成果，款式是通过类名 var-ripple 设置的：

:root {--ripple-cubic-bezier: cubic-bezier(0.68, 0.01, 0.62, 0.6);
  --ripple-color: currentColor;
}

.var-ripple {
  position: absolute;// 设置为相对定位
  transition: transform 0.2s var(--ripple-cubic-bezier), opacity 0.14s linear;// 设置过渡成果
  top: 0;
  left: 0;
  border-radius: 50%;// 设置为圆形
  opacity: 0;
  will-change: transform, opacity;
  pointer-events: none;// 禁止响应鼠标事件
  z-index: 100;
  background-color: var(--ripple-color);// 背景色彩
}

能够看到水波元素为相对定位，另外地位的过渡工夫为200ms，透明度的过渡工夫为140ms。

接下来看看其中调用的几个函数。

首先是调用 computeRippleStyles 办法计算一些根本数据：

function computeRippleStyles(element: RippleHTMLElement, event: TouchEvent): RippleStyles {
  // 被点击元素间隔屏幕顶部和左侧的间隔
  const {top, left}: DOMRect = element.getBoundingClientRect()
  // 被点击元素的宽高
  const {clientWidth, clientHeight} = element
  // 计算水波圆的半径
  const radius: number = Math.sqrt(clientWidth ** 2 + clientHeight ** 2) / 2
  // 直径
  const size: number = radius * 2
  // ...
}

水波的直径是依据勾股定理计算的：

function computeRippleStyles(element: RippleHTMLElement, event: TouchEvent): RippleStyles {
  // ...
  // 手指点击的地位绝对于被点击元素的坐标
  const localX: number = event.touches[0].clientX - left
  const localY: number = event.touches[0].clientY - top
  // 水波元素初始地位
  const x: number = localX - radius
  const y: number = localY - radius
  // 水波元素最终地位
  const centerX: number = (clientWidth - radius * 2) / 2
  const centerY: number = (clientHeight - radius * 2) / 2
  return {x, y, centerX, centerY, size}
}

size为水波圆的直径；手指点击的地位是水波圆初始的中心点，而后计算其左上角坐标 x、y 为水波元素的初始地位；水波圆的最终中心点其实就是被点击元素的中心点，换算成左上角坐标 centerX、centerY 即为水波元素的最终地位。因为水波元素为被点击元素的子元素，所以这些坐标都是绝对于被点击元素的左上角坐标计算的：

从绿色的圆过渡成红色的圆，透明度、大小、地位的变动就是水波的扩散成果。

将水波元素增加到被点击元素内前还调用了 setStyles 办法：

function setStyles(element: RippleHTMLElement) {const { zIndex, position} = window.getComputedStyle(element)

  element.style.overflow = 'hidden'
  element.style.overflowX = 'hidden'
  element.style.overflowY = 'hidden'
  position === 'static' && (element.style.position = 'relative')
  zIndex === 'auto' && (element.style.zIndex = '1')
}

这个函数做的事件次要是检查和设置被点击元素的一些款式，首先溢出须要设置为暗藏，否则水波圆的扩散就会溢出元素残缺显示进去，这显然不难看，而后后面提到过水波元素为相对定位，所以被点击元素的定位不能是动态定位，最初的层级设置笔者临时没有想进去是为了解决什么问题。

到这里，当咱们手触摸元素时，水波成果就创立实现了，接下来是移除操作，看一下 removeRipple 办法：

const ANIMATION_DURATION = 250

function removeRipple(this: RippleHTMLElement) {
  const _ripple = this._ripple as RippleOptions

  const task = () => {
    // 获取水波元素
    const ripples: NodeListOf<RippleHTMLElement> = this.querySelectorAll(`.${n()}`)
    if (!ripples.length) {return}
    // 最初一个水波
    const lastRipple: RippleHTMLElement = ripples[ripples.length - 1]
    // 计算延迟时间
    const delay: number = ANIMATION_DURATION - performance.now() + Number(lastRipple.dataset.createdAt)
    // 提早后将水波的透明度设置为 0
    setTimeout(() => {
      lastRipple.style.opacity = `0`
      // 再次提早后移除水波元素
      setTimeout(() => lastRipple.parentNode?.removeChild(lastRipple), ANIMATION_DURATION)
    }, delay)
  }
  // 创立工作的定时器 id 存在则期待 60ms
  _ripple.tasker ? setTimeout(task, 60) : task()}

先回顾一下创立水波的各个阶段的耗时，当咱们第一次点击元素时，期待 60ms 后会创立水波元素，而后再期待 20ms 后会开始进行水波的扩散成果，动画耗时 200ms 完结，如果咱们在 60ms 内进行第二次点击不会创立第二个水波，因为前一个水波工作还未执行，如果是在 60ms 后第二次点击，会先调用 removeRipplie 移除上一个水波，而后反复第一个水波的创立流程：

每次执行 removeRipple 办法只须要移除以后最初一个水波即可，之前的水波会由之前的 task 移除。

接下来具体看看整个过程。

当手指第一次触摸点击元素时会执行 createRipple 办法，办法内会先执行 removeRipple 办法，此时 _ripple.tasker 不存在，会立刻执行 removeRipple 的task办法，然而目前并没有水波元素，所以这个函数会间接返回，removeRipple办法执行结束。

接下来会创立一个 60ms 的定时器，期待执行 createRipple 的task，如果咱们在 60ms 内就松开了手指，那么又会执行 removeRipple 办法，此时 _ripple.tasker 存在，所以 removeRipple 的task办法也会期待 60ms 再执行；如果咱们是在 60ms 后才松开手指，那么 _ripple.tasker 不存在，会立刻执行 removeRipple 的task办法，该办法内会获取最初一个水波元素，也就是刚刚创立的水波元素，而后计算delay：

delay = ANIMATION_DURATION - (performance.now() - Number(lastRipple.dataset.createdAt))

performance.now() - Number(lastRipple.dataset.createdAt)代表此刻到创立水波时过来的工夫，ANIMATION_DURATION减去它即示意 250ms 还剩下的工夫，因为后面提到了水波从创立到扩散实现整个过程大略耗时 20ms + 200ms = 220ms，所以提早dealy 工夫，也就是期待水波动画实现后再让水波隐没，防止水波还未扩散实现就隐没的状况，批改水波的透明度为 0，透明度动画耗时140ms，所以再期待250ms 将水波元素移除。

如果在 60ms 内松开手指又立刻再次触摸元素，那么又会执行 createRipple 办法，同样又会先执行 removeRipple 办法，此时前一个创立水波的 task 工作还未执行，_ripple.tasker存在，所以 removeRipple 的task办法会期待 60ms 再执行，这个 task 工作其实和松开手指时触发的 task 工作反复了，相当于两个 task 移除同一个水波元素, 不过问题也不大。

因为上一个水波的 task 还未执行，所以 createRipple 会间接返回。

如果在 60ms 后再次触摸元素，执行 removeRipple 时_ripple.tasker不存在，会立刻执行 task 办法，同样，这个 task 工作也会和松开手指触发的 task 工作反复。

此时 _ripple.tasker 不存在，所以创立第二个水波的工作会被增加到定时器里，当第二次松开手指时，执行 removeRiplle 会删除第二个水波。

更多次重复触摸元素时以此类推，会一直创立水波，水波动画完结后也会一直被删除。

在指标元素被卸载时会执行 unmounted 办法：

function unmounted(el: RippleHTMLElement) {el.removeEventListener('touchstart', createRipple)
  el.removeEventListener('touchmove', forbidRippleTask)
  el.removeEventListener('dragstart', removeRipple)
  document.removeEventListener('touchend', el._ripple!.removeRipple)
  document.removeEventListener('touchcancel', el._ripple!.removeRipple)
}

次要是移除绑定的事件。

到这里，水波成果的创立和移除就都介绍完了，能够看到这种实现形式对指标元素还是有肯定要求的，如果指标元素的款式布局须要设置 position、overflow、z-index 属性为不符合要求的值，那么间接批改可能就会导致款式呈现问题，并且卸载时也没有进行复原，这是不是也算是一个小bug。

正文完
前端
发表至： 前端
2022-10-20
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