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保存和加载 HTML5 Canvas 舞台的最佳实践

保存/加载完整舞台内容的最佳方式是什么？如何实现撤销/重做？​

如果你想保存/加载简单的画布内容，可以使用内置的 Konva 方法：node.toJSON() 和 Node.create(json)。 请参见 简单示例 和 复杂示例。

但这些方法只适用于非常小的应用。在较大的应用程序中，使用这些方法非常困难。为什么？因为树结构通常非常复杂，你可能会有许多事件监听器、图片、滤镜等等。这些数据无法序列化成 JSON（或者说很难做到）。

此外，树中的节点常常包含大量信息，这些信息并不直接关系到应用的状态，而只是用来描述应用的视觉视图。

举个例子，假设我们有一个游戏，在画布中绘制几个球。这些球不仅仅是圆形，而是带有阴影和文字（比如“Made in China”）的复杂视觉对象组。现在假设你想序列化应用状态并在别处使用，比如发送到另一台电脑或实现撤销/重做功能。几乎所有的视觉信息（阴影、文字、大小）都不是关键，可能不需要保存。因为所有的球的阴影、大小等都是一样的。但关键是什么？在这种情况下，就是球的数量和它们的坐标。你只需要保存/加载这些信息。它就只是一个简单的数组：

var state = [{x: 10, y: 10}, { x: 160, y: 1041}]

现在你拥有这些信息，需要一个能够创建整个画布结构的函数。 如果你想更新画布，比如创建一个新球，不需要直接创建新的画布节点（比如实例化新的 Konva.Circle），只需要把新对象加入状态数组，然后更新（或者重建）画布。

这样，你不需要在保存/加载阶段考虑图片加载、滤镜、事件监听等问题。 因为这些操作都在你的 create 或 update 函数中完成。

如果你熟悉许多现代框架（如 React、Vue、Angular 等），会更容易理解我的意思。

此外，请看看这些示例，帮助你更好理解：

  1. 基于 React 的撤销/重做
  2. 基于 Vue 的保存/加载

如何实现 create 和 update 函数？这要视情况而定。依我看，使用能帮你完成这项工作的框架会更简单，比如 react-konva。

如果你不想使用这类框架，需要针对你的应用来设计。这里我会写个简单的演示给你一个思路。

最简单粗暴的方法是实现一个 create(state) 函数，做所有复杂的加载任务。 如果应用有更改，就销毁旧画布，再创建新画布。但这种方式可能性能较差。

稍微智能一点的做法是实现两个函数：create(state) 和 update(state)。create 负责实例化所有对象、绑定事件和加载图片。update 负责更新节点属性。如果对象数量改变，就销毁全部并重新创建；如果只改动了某些属性，就调用 update。

说明： 该示例中，我们将有一组带滤镜的图片，你可以添加图片、移动它们，通过点击应用不同滤镜，并使用撤销/重做功能。

import Konva from 'konva';

// 初始状态
let state = {
  images: [
    { x: 50, y: 50, filter: 'none' },
    { x: 150, y: 50, filter: 'blur' }
  ]
};

// 撤销/重做历史记录
const history = [JSON.stringify(state)];
let historyStep = 0;

const stage = new Konva.Stage({
  container: 'container',
  width: window.innerWidth,
  height: window.innerHeight,
});

const layer = new Konva.Layer();
stage.add(layer);

// 创建容器
const container = document.createElement('div');
container.style.position = 'relative';
document.body.appendChild(container);

// 创建按钮容器
const buttonContainer = document.createElement('div');
buttonContainer.style.position = 'absolute';
buttonContainer.style.top = '10px';
buttonContainer.style.left = '10px';
buttonContainer.style.zIndex = '10';
container.appendChild(buttonContainer);

// 创建 UI 按钮
const addButton = document.createElement('button');
addButton.textContent = '添加图片';
addButton.style.margin = '0 5px';
buttonContainer.appendChild(addButton);

const undoButton = document.createElement('button');
undoButton.textContent = '撤销';
undoButton.style.margin = '0 5px';
buttonContainer.appendChild(undoButton);

const redoButton = document.createElement('button');
redoButton.textContent = '重做';
redoButton.style.margin = '0 5px';
buttonContainer.appendChild(redoButton);

// 将舞台容器移动到我们的容器中
const stageContainer = document.getElementById('container');
container.appendChild(stageContainer);
stageContainer.style.position = 'absolute';
stageContainer.style.top = '0';
stageContainer.style.left = '0';

// 加载图片
const imageObj = new Image();
imageObj.src = 'https://konvajs.org/assets/lion.png';

function createImage(imageConfig) {
  const image = new Konva.Image({
    image: imageObj,
    x: imageConfig.x,
    y: imageConfig.y,
    width: 100,
    height: 100,
    draggable: true
  });

  if (imageConfig.filter === 'blur') {
    image.filters([Konva.Filters.Blur]);
    image.blurRadius(10);
  }

  return image;
}

function create(state) {
  layer.destroyChildren();
  
  state.images.forEach(imgConfig => {
    const image = createImage(imgConfig);
    
    image.on('dragend', () => {
      const pos = image.position();
      const index = layer.children.indexOf(image);
      state.images[index] = {
        ...state.images[index],
        x: pos.x,
        y: pos.y
      };
      saveHistory();
    });

    image.on('click', () => {
      const index = layer.children.indexOf(image);
      state.images[index] = {
        ...state.images[index],
        filter: state.images[index].filter === 'none' ? 'blur' : 'none'
      };
      saveHistory();
      create(state);
    });

    layer.add(image);
  });
}

function saveHistory() {
  historyStep++;
  history.length = historyStep;
  history.push(JSON.stringify(state));
}

// 绑定事件监听器
addButton.addEventListener('click', () => {
  state.images.push({
    x: Math.random() * stage.width(),
    y: Math.random() * stage.height(),
    filter: 'none'
  });
  saveHistory();
  create(state);
});

undoButton.addEventListener('click', () => {
  if (historyStep === 0) return;
  historyStep--;
  state = JSON.parse(history[historyStep]);
  create(state);
});

redoButton.addEventListener('click', () => {
  if (historyStep === history.length - 1) return;
  historyStep++;
  state = JSON.parse(history[historyStep]);
  create(state);
});

imageObj.onload = () => {
  create(state);
};
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