D3 源代碼解析(二)

對集合的操作

關于d3.attr

一個可以處理很多情況的函數,當只傳入一個參數時,如果是string,則返回該屬性值,如果是對象,則遍歷設置對象的鍵值對屬性值,如果參數大于等于2,則是普通的設置樣式:

var node = d3.select('body')

node.attr('class')
> 返回該屬性值

node.attr('class', 'haha')
> 設置該屬性值

node.attr({'class': 'haha', 'x': '10'})
> 設置該屬性值

那么怎么做到一個函數處理多種情況,很明顯是根據參數的數量來區別對待:

  d3_selectionPrototype.attr = function(name, value) {
    if (arguments.length < 2) {
      if (typeof name === "string") {
        var node = this.node();
        name = d3.ns.qualify(name);
        return name.local ? node.getAttributeNS(name.space, name.local) : node.getAttribute(name);
      }
      for (value in name) this.each(d3_selection_attr(value, name[value]));
      return this;
    }
    return this.each(d3_selection_attr(name, value));
  };

關于getAttributeNS我們可以不用理會,對于web端,d3在設置和獲取屬性的時候用的都是getAttribute和setAttribute。
對于d3_selection_attr函數,它返回一個通用函數,該函數會對當前對象設置對應的屬性值:
大概的思想:

function d3_selection_attr(name, value) {
  return function() {
    this.setAttribute(name, value);
  }
}

selection.classed

具體用法可以看文檔介紹,大概的意思是如果有鍵值對或者對象傳入,則根據value值來添加或刪除name類,否則則檢測是否含有該類, 如果selection有多個,只檢測第一個并返回該值

var line = d3.selectAll('line');
line.classed('a b c d', true)
>對所有節點設置class
line classed({'a': true, 'b': false})
>分別添加和刪除類

和attr一樣,通過對參數長度和類型的區分,執行不同的方法

  d3_selectionPrototype.classed = function(name, value) {
    if (arguments.length < 2) {
      if (typeof name === "string") {
        var node = this.node(), n = (name = d3_selection_classes(name)).length, i = -1;
        if (value = node.classList) {
          while (++i < n) if (!value.contains(name[i])) return false;
        } else {
          value = node.getAttribute("class");
          while (++i < n) if (!d3_selection_classedRe(name[i]).test(value)) return false;
        }
        return true;
      }
      for (value in name) this.each(d3_selection_classed(value, name[value]));
      return this;
    }
    return this.each(d3_selection_classed(name, value));
  };

這里考慮到傳入的字符串可能含有多個類名,d3_selection_classes函數用來分割:

return (name + '').trim().split(/^|\s+/)

這里涉及到一個小細節,先用trim過濾掉字符串兩邊的空白字符,然后用正則表達式去分割類名,正則表達式中的\s匹配任何空白字符,包括空格、制表符、換頁符等等。等價于 [ \f\n\r\t\v],而且還有一個,它在這里應該是匹配第一個的意思,測試了一下,發現如果不加這個匹配的話,對于空白字符串不會返回長度為0的數組,而是會返回含有一個空字符串長度為一的數組,所以這應該是為了防止出現這種情況而做的匹配,不過原理還是不懂。對于正則的組合,暫時不理解加****就能防止該問題的原因。

關于匹配是否存在該類,為了防止匹配的時候發生類名為’asdf',測試的類名為'a',由于包含關系而被匹配成功,所以不能簡單的使用indexOf的方法,而是要使用正則表達式去做匹配,由于類名要么在最開始,要么在中間兩邊有空格,要么在末尾,所以使用

new RegExp("(?:^|\\s+)" + d3.requote(name) + "(?:\\s+|$)", "g")

去做正則匹配

這里用到了(?:pattern)的方法,意思是匹配 pattern 但不獲取匹配結果,也就是說這是一個非獲取匹配,不進行存儲供以后使用。這在使用 "或" 字符 (|) 來組合一個模式的各個部分是很有用。例如, 'industr(?:y|ies) 就是一個比 'industry|industries' 更簡略的表達式。

d3_selectionPrototype.style

和attr結構類似的函數,特別在于如果傳入的值是函數,則會分別對每個元素調用一次函數,并傳入元素和元素的位置、優先級等

  d3_selectionPrototype.style = function(name, value, priority) {
    var n = arguments.length;
    if (n < 3) {
      if (typeof name !== "string") {
        if (n < 2) value = "";
        for (priority in name) this.each(d3_selection_style(priority, name[priority], value));
        return this;
      }
      if (n < 2) {
        var node = this.node();
        return d3_window(node).getComputedStyle(node, null).getPropertyValue(name);
      }
      priority = "";
    }
    return this.each(d3_selection_style(name, value, priority));
  };

關于樣式的設置,d3用的是style.getProperty(name)和style.setProperty(name, x, priority)
樣式的獲取,用的是和jquery的實現方法,具體可以看看鑫大大的文章

一般我們用的是window.getComputedStyle(elem, '偽類')還有IE自娛自樂的currentStyle, 具體的細節就不說了。
兩者的不同在于getPropertyValue只能獲取設置在style中的屬性,而window.getComputedStyle則會得到元素最終顯示在頁面上的綜合樣式,就算沒有顯示聲明也可以拿到,這點是最重要的區別。

selectionPrototype.propertyselectionPrototype.text

property 給元素設置額外的屬性,例如:
node.property('bar', 'hahahaha')
node.property('bar') // hahahaha

text 設置元素的文本,是通過element.textContent來設置文本的,之前我們設置文本和html都是通過innerText和innerHTML去設置,那么這和textContent有什么區別嗎?

實驗
筆者測試了下在Chrome和firefox下的情況,發現最新版本的瀏覽器其實都是支持兩者的,不過innerText并不是w3c標準,所以以前firefox并不支持innerText。

兩者的區別

  • 轉義上,textContent對傳入的文本如果帶有\n等換行符,不會忽略,而innText會忽略并轉義為空格
  • textContent會獲取所有子節點的文本,而innerText不會理會隱藏節點的文本。

selectionProperty.html

這個沒什么好講的,封裝了innerHTML的方法

d3_selectionPrototype.append

比較特別的是實現的代碼:

  d3_selectionPrototype.append = function(name) {
    name = d3_selection_creator(name);
    return this.select(function() {
      return this.appendChild(name.apply(this, arguments));
    });
  };

函數中返回一個函數的執行結果,該執行函數中又返回一個函數的執行結果,層層嵌套卻又非常聰明的做法,我們從最里面的一層看,首先對當前的節點添加子元素,然后返回該子節點元素,最后再通過select方法獲取該子元素。

d3_selectionPrototype_creator(name) {
  function create() {
    return document.createElement(name);
  }
  return typeof name == 'function' ? name : create;
}

這是簡易版本的creator,d3還要考慮到在xml中的情況,xml創建子節點調用的是document.createElementNS,d3是通過namespaceURI來判斷頁面類型的吧,不過在MDN上查詢發現這個屬性已經被列為廢詞,隨時可能被廢除的,查詢了版本4,發現還是沿用了這個屬性,這個比較危險吧。

d3_selectionPrototype.insert && d3_selectionPrototype.remove

** insertBefore**
同append類似,不過是封裝了insertBefore的方法,注意需要用元素節點才能調用該方法,正確的調用方法是:
existNodeParents.insertBefore(newNode, existNodeToBeInsertBefore)
** remove**
很簡單的實現:

  function d3_selectionRemove() {
    var parent = this.parentNode;
    if (parent) parent.removeChild(this);
  }

Data

關于d3_selectionPrototype.data函數

這個函數是D3經常使用到也是比較關鍵的函數,用它來進行數據的綁定、更新,具體解析可以參考上一篇文章D3源代碼解構
這里涉及到一個特殊的屬性data,如果不傳入參數,data會返回所有算中集合元素的屬性值(property),但是為什么是通過node.data拿到的,通過搜索,終于找到了綁定該值得函數(一開始還以為是DOM的隱藏變量- -)

  d3_selectionPrototype.datum = function(value) {
    return arguments.length ? this.property("__data__", value) : this.property("__data__");
  };

如果傳入參數,它會創建三個特殊的私有變量,分別是

  • enter = d3_selection_enter([])
  • update = d3_selection([])
  • exit = d3_selection([])
    我們可以知道update和exit都是一個繼承了d3_selectionPrototype原型對象的數組,所以它擁有我們上面提到的selectionPrototype所有的方法,而enter比較特殊,它單獨使用一套原型方法,實現方法如下:
  function d3_selection_enter(selection) {
    d3_subclass(selection, d3_selection_enterPrototype);
    return selection;
  }
  var d3_selection_enterPrototype = [];
  d3.selection.enter = d3_selection_enter;
  d3.selection.enter.prototype = d3_selection_enterPrototype;
  d3_selection_enterPrototype.append = d3_selectionPrototype.append;
  d3_selection_enterPrototype.empty = d3_selectionPrototype.empty;
  d3_selection_enterPrototype.node = d3_selectionPrototype.node;
  d3_selection_enterPrototype.call = d3_selectionPrototype.call;
  d3_selection_enterPrototype.size = d3_selectionPrototype.size;
  d3_selection_enterPrototype.select = function(selector) {
    var subgroups = [], subgroup, subnode, upgroup, group, node;
    for (var j = -1, m = this.length; ++j < m; ) {
      upgroup = (group = this[j]).update;
      subgroups.push(subgroup = []);
      subgroup.parentNode = group.parentNode;
      for (var i = -1, n = group.length; ++i < n; ) {
        if (node = group[i]) {
          subgroup.push(upgroup[i] = subnode = selector.call(group.parentNode, node.__data__, i, j));
          subnode.__data__ = node.__data__;
        } else {
          subgroup.push(null);
        }
      }
    }
    return d3_selection(subgroups);
  };
  d3_selection_enterPrototype.insert = function(name, before) {
    if (arguments.length < 2) before = d3_selection_enterInsertBefore(this);
    return d3_selectionPrototype.insert.call(this, name, before);
  };

然后調用bind函數對傳入的data和key(可選)進行數據綁定,我們知道d3會根據傳入的數據和已有的元素進行一一對應,一開始以為是基于什么算法去對應,看代碼實現就發現如果我們不傳入key參數,其實就是簡單的索引對應:

function bind(group, groupData) {
      var i, n = group.length, m = groupData.length, n0 = Math.min(n, m), updateNodes = new Array(m), enterNodes = new Array(m), exitNodes = new Array(n), node, nodeData;
      if (key) {
        var nodeByKeyValue = new d3_Map(), keyValues = new Array(n), keyValue;
        for (i = -1; ++i < n; ) {
          if (node = group[i]) {
            if (nodeByKeyValue.has(keyValue = key.call(node, node.__data__, i))) {
              exitNodes[i] = node;
            } else {
              nodeByKeyValue.set(keyValue, node);
            }
            keyValues[i] = keyValue;
          }
        }
        for (i = -1; ++i < m; ) {
          if (!(node = nodeByKeyValue.get(keyValue = key.call(groupData, nodeData = groupData[i], i)))) {
            enterNodes[i] = d3_selection_dataNode(nodeData);
          } else if (node !== true) {
            updateNodes[i] = node;
            node.__data__ = nodeData;
          }
          nodeByKeyValue.set(keyValue, true);
        }
        for (i = -1; ++i < n; ) {
          if (i in keyValues && nodeByKeyValue.get(keyValues[i]) !== true) {
            exitNodes[i] = group[i];
          }
        }
      } else {
        for (i = -1; ++i < n0; ) {
          node = group[i];
          nodeData = groupData[i];
          if (node) {
            node.__data__ = nodeData;
            updateNodes[i] = node;
          } else {
            enterNodes[i] = d3_selection_dataNode(nodeData);
          }
        }
        for (;i < m; ++i) {
          enterNodes[i] = d3_selection_dataNode(groupData[i]);
        }
        for (;i < n; ++i) {
          exitNodes[i] = group[i];
        }
      }

而當我們傳入了key后,這個時候就不一樣了,D3會根據我們傳入的這個函數去將元素和數據做綁定和更新、退出,這個key函數會在三次循環中分別被調用,一次是檢查是否有已經綁定了數據的元素,并初始化一個映射集合,第二次進行數據綁定元素,確定update和enter集合,第三次確定exit集合。
建議先看看官方文檔,了解具體的用法在看代碼會清晰很多。通俗的說,假設我們傳入的數據有主鍵即唯一區分每個數據的屬性,那么,我們便可以告訴data說用這個屬性來區分,也就是:

selection.data(mydata, function(d, i) {
  return d.主鍵名稱
}

關于d3_map集合可以參考d3_map解析

Animation & Interaction (動畫和交互)

d3_selectionPrototype.datum

這是上面講到的一個函數datum,可惜在data中其實沒有用到,我遍歷了整個代碼只有一處地方調用了這個函數,它和data類似用來獲取或者設置元素的值,它是基于property上進行一層封裝,但是和data不同的是它沒有所謂的enter、exit集合返回,那么它有什么用呢?我們可以看看這篇文章

d3_selectionPrototype.filter

可以傳入函數或者選擇器字符串進行集合的過濾

d3的事件監聽機制

看d3關于事件監聽的實現,看到了關于JS事件的一個屬性relatedTarget,關于JS的event對象之前接觸的不多,突然看到關于這個屬性,上網查找資料,才發現了這么冷門的屬性:

relatedTarget 事件屬性返回與事件的目標節點相關的節點。
對于 mouseover 事件來說,該屬性是鼠標指針移到目標節點上時所離開的那個節點。
對于 mouseout 事件來說,該屬性是離開目標時,鼠標指針進入的節點。
對于其他類型的事件來說,這個屬性沒有用。

怎么樣,夠冷門吧,只對兩種事件生效

還有一個方法叫做compareDocumentPosition,比較兩個節點,并返回描述它們在文檔中位置的整數
1:沒有關系,兩個節點不屬于同一個文檔。
2:第一節點(P1)位于第二個節點后(P2)。
4:第一節點(P1)定位在第二節點(P2)前。
8:第一節點(P1)位于第二節點內(P2)。
16:第二節點(P2)位于第一節點內(P1)。
32:沒有關系,或是兩個節點是同一元素的兩個屬性。
注釋:返回值可以是值的組合。例如,返回 20 意味著在 p2 在 p1 內部(16),并且 p1 在 p2 之前(4)。

知道了這兩個屬性,d3的一個函數就看懂了:

  function d3_selection_onFilter(listener, argumentz) {
    var l = d3_selection_onListener(listener, argumentz);
    return function(e) {
      var target = this, related = e.relatedTarget;
      if (!related || related !== target && !(related.compareDocumentPosition(target) & 8)) {
        l.call(target, e);
      }
    };
  }

獲取事件對應的對象和相關的對象,如果不存在相關的對象或者相關的對象不等于當前對象且相關對象不在當前對象之內,則執行監聽函數。

  function d3_selection_onListener(listener, argumentz) {
    return function(e) {
      var o = d3.event;
      d3.event = e;
      argumentz[0] = this.__data__;
      try {
        listener.apply(this, argumentz);
      } finally {
        d3.event = o;
      }
    };
  }

這個函數返回一個函數,返回的函數綁定了當前對象并執行。

  var d3_selection_onFilters = d3.map({
    mouseenter: "mouseover",
    mouseleave: "mouseout"
  });
  if (d3_document) {  
    d3_selection_onFilters.forEach(function(k) {
      if ("on" + k in d3_document) d3_selection_onFilters.remove(k);
    });
  }

D3還做了一個事件 映射,將mouseenter映射為mouseover,mouseleave映射為mouseout,然后判斷環境中是否有這兩個事件,如果有的話就取消這個映射。

以上三段代碼都是為了處理執行環境中沒有mouseenter和mousemove情況下如何利用mouseover和mouseleave去實現相同效果的問題。然后通過下面這個函數來判斷:

  function d3_selection_on(type, listener, capture) {
    var name = "__on" + type, i = type.indexOf("."), wrap = d3_selection_onListener;
    if (i > 0) type = type.slice(0, i);
    var filter = d3_selection_onFilters.get(type);
    if (filter) type = filter, wrap = d3_selection_onFilter;
    function onRemove() {
      var l = this[name];
      if (l) {
        this.removeEventListener(type, l, l.$);
        delete this[name];
      }
    }
    function onAdd() {
      var l = wrap(listener, d3_array(arguments));
      onRemove.call(this);
      this.addEventListener(type, this[name] = l, l.$ = capture);
      l._ = listener;
    }
    function removeAll() {
      var re = new RegExp("^__on([^.]+)" + d3.requote(type) + "$"), match;
      for (var name in this) {
        if (match = name.match(re)) {
          var l = this[name];
          this.removeEventListener(match[1], l, l.$);
          delete this[name];
        }
      }
    }
    console.log('d3_selection_on:', i, listener, i ? listener ? onAdd : onRemove : listener ? d3_noop : removeAll);
    return i ? listener ? onAdd : onRemove : listener ? d3_noop : removeAll;
  }

現在再來看這個函數就可以看懂了,首先它判斷傳入的事件類型是否含有'.',因為D3在實現事件綁定時,會清除同種事件類型之前綁定的監聽函數,所以對于同一類型的事件,如果要綁定多個監聽函數,那么就需要使用click.foo*click.bar*這種方式去進行區分,防止舊的事件被覆蓋掉,查看onAdd函數就可以知道每次添加事件監聽的時候,就會調用onRemove去清除該事件監聽。

關于capture,默認是false,表示在冒泡階段響應事件,如果設置為true,則是在捕獲階段響應事件,可以參考這篇文章,這是歷史遺留原因,好像當初的瀏覽器響應事件的設置不是冒泡階段,而是捕獲階段,后來為了兼容而給了這個參數。

好了,懂得了D3事件綁定的原理,那么實現這個函數就很容易,一樣的根據參數的數量和類型做不同的處理就好了:

  d3_selectionPrototype.on = function(type, listener, capture) {
    var n = arguments.length;
    if (n < 3) {
      if (typeof type !== "string") {
        if (n < 2) listener = false;
        for (capture in type) this.each(d3_selection_on(capture, type[capture], listener));
        return this;
      }
      if (n < 2) return (n = this.node()["__on" + type]) && n._;
      capture = false;
    }
    return this.each(d3_selection_on(type, listener, capture));
  };

d3.mouse

MDN上關于svg的一些屬性
一篇關于svg的講解
關于svg坐標轉換為屏幕坐標
關于使用矩陣轉換的實現
我們要知道一些新的屬性:

  • ownerSVGElement】,用來獲取這個元素最近的svg祖先,沒有的話就返回元素本身。
  • svg.createSVGPoint】這個函數不在MDN中,看下MF的介紹,大概意思是初始化一個不在document文檔內的坐標點
  • getScreenCTM

當我們獲取網頁上鼠標的坐標點的時候,可以很簡單地調用e.clientXY,或者e.pageXY,但是svg有自己的一套坐標系,它可以自身旋轉、平移,所以我們想知道按鈕點擊的位置相對于svg元素的位置時,需要考慮這些因素,從而使得獲取鼠標在svg的位置時變得沒那么容易,再加上各種瀏覽器的坑……
這個時候就是線性代數就用上了(感謝線代老師!),忘的差不多的可以參考上面的幾篇文章,svg自身已經提供了對應的矩陣運算,節省了我們的一些實現的代碼。
再看看D3的代碼,就知道原作者也是被坑過的:

  function d3_mousePoint(container, e) {
    if (e.changedTouches) e = e.changedTouches[0];
    var svg = container.ownerSVGElement || container;
    if (svg.createSVGPoint) {
      var point = svg.createSVGPoint();
      if (d3_mouse_bug44083 < 0) {
        var window = d3_window(container);
        if (window.scrollX || window.scrollY) {
          svg = d3.select("body").append("svg").style({
            position: "absolute",
            top: 0,
            left: 0,
            margin: 0,
            padding: 0,
            border: "none"
          }, "important");
          var ctm = svg[0][0].getScreenCTM();
          d3_mouse_bug44083 = !(ctm.f || ctm.e);
          svg.remove();
        }
      }
      if (d3_mouse_bug44083) point.x = e.pageX, point.y = e.pageY; else point.x = e.clientX, 
      point.y = e.clientY;
      point = point.matrixTransform(container.getScreenCTM().inverse());
      return [ point.x, point.y ];
    }
    var rect = container.getBoundingClientRect();
    return [ e.clientX - rect.left - container.clientLeft, e.clientY - rect.top - container.clientTop ];
  }

clientX是獲取相對于瀏覽器屏幕的坐標,減去元素相對于屏幕的左邊距,為了兼容IE等坑爹的默認開始位置為(2,2),減去container的clienLeft,最終得到svg的鼠標位置,但真的是為了獲取相對的位置么,需要再看看。

Behavior

d3的touch、drag、touches

看不太懂這幾個的實現,和自己沒有怎么使用到這幾個函數有關吧

d3.zoom

zoom函數的實現,大概知道它通過綁定mouseWheel事件去記錄了放縮的值、中心、放縮位置等。也是涉及到event的綁定,表示hin暈。

D3的顏色空間

具體可以參考前一篇文章

d3.xhr

D3對于ajax的實現,沒有兼容IE6及6以下的xmlhttp=new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
只考慮了window.XMLHttpRequest,因為老版本的IE壓根就無法正常使用各種圖形和動畫。

D3的timer的實現有點厲害

當我們要用D3實現一個永久循環的動畫的時候,就可以使用timer函數,向這個函數傳入一個函數,timer函數會在每個動畫針中調用傳入的函數直至該函數返回‘true’,所以只要我們始終不返回true就好了。
如果是這么簡單當然就好實現了,但是如果有多個timer怎么去控制呢?這個問題導致了實現的方法復雜了很多,直接上代碼:

  var d3_timer_queueHead, d3_timer_queueTail, d3_timer_interval, d3_timer_timeout, d3_timer_frame = this[d3_vendorSymbol(this, "requestAnimationFrame")] || function(callback) {
    setTimeout(callback, 17);
  };
  d3.timer = function() {
    d3_timer.apply(this, arguments);
  };
  function d3_timer(callback, delay, then) {
    var n = arguments.length;
    if (n < 2) delay = 0;
    if (n < 3) then = Date.now();
    var time = then + delay, timer = {
      c: callback,
      t: time,
      n: null
    };
    if (d3_timer_queueTail) d3_timer_queueTail.n = timer; else d3_timer_queueHead = timer;
    d3_timer_queueTail = timer;
    if (!d3_timer_interval) {
      d3_timer_timeout = clearTimeout(d3_timer_timeout);
      d3_timer_interval = 1;
      d3_timer_frame(d3_timer_step);
    }
    return timer;
  }
  
  function d3_timer_step() {
    var now = d3_timer_mark(), delay = d3_timer_sweep() - now;
    if (delay > 24) {
      if (isFinite(delay)) {
        clearTimeout(d3_timer_timeout);
        d3_timer_timeout = setTimeout(d3_timer_step, delay);
      }
      d3_timer_interval = 0;
    } else {
      d3_timer_interval = 1;
      d3_timer_frame(d3_timer_step);
    }
  }
  // 立即執行時間隊列,然后清洗掉已經結束的事件。
  d3.timer.flush = function() {
    d3_timer_mark();
    d3_timer_sweep();
  };
  // 遍歷時間隊列,如果回調函數返回真,則將該事件的回調賦值為空,然后繼續檢查下一個,最后返回當前時間。
  function d3_timer_mark() {
    var now = Date.now(), timer = d3_timer_queueHead;
    while (timer) {
      if (now >= timer.t && timer.c(now - timer.t)) timer.c = null;
      timer = timer.n;
    }
    return now;
  }
  // 時間事件隊列的清洗,循環遍歷隊列中的時間對象,如果回調函數為空,去掉,否則檢測下一個,最后返回最近要執行的事件時間點。
  function d3_timer_sweep() {
    var t0, t1 = d3_timer_queueHead, time = Infinity;
    while (t1) {
      if (t1.c) {
        if (t1.t < time) time = t1.t;
        t1 = (t0 = t1).n;
      } else {
        t1 = t0 ? t0.n = t1.n : d3_timer_queueHead = t1.n;
      }
    }
    d3_timer_queueTail = t0;
    return time;
  }

D3使用隊列的方法實現,每次有新的timer進來,判斷隊列是否為空,如果為空,就將Head和隊尾指向它,否則,將隊尾和隊尾的下一個指向它

    if (d3_timer_queueTail) d3_timer_queueTail.n = timer; else d3_timer_queueHead = timer;
    d3_timer_queueTail = timer;

感謝C和C++,告訴我指針實現鏈表的概念!

然后開始執行回調函數。

    if (!d3_timer_interval) {
      d3_timer_timeout = clearTimeout(d3_timer_timeout);
      d3_timer_interval = 1;
      d3_timer_frame(d3_timer_step);
    }

timer_frame的實現是兼容了老版本的瀏覽器沒有** requestAnimationFrame** 而退而使用setTimeout去實現,如果不太清楚這個api的同學可以看看鑫旭的這篇文章或者上MDN查。
然后每個幀都會調用d3_timer_step這個函數,它調用了d3_timer_mark和d3_timer_sweep函數,循環遍歷了一遍時間隊列,然后獲取最近的待執行的時間點,得到了delay時間差,當時間差大于24并且不為Infinity的時候,便重新設置時間器,讓其在delay ms后執行,減少性能的消耗,若為Infinity,表示沒有時間事件等待調用,停止了遞歸,否則,delay小于24ms,遞歸調用d3_timer_frame。

那么為什么為24ms呢?我們知道瀏覽器的最佳動畫幀是60fbps,算起來每一幀的間隔為1000/60 = 16.7ms,所以如果使用setTimeout實現動畫針的話,d3選擇的時間間隔是17ms,因為太小的話會出現掉幀的情況,那么這個和24有什么關系呢?為什么要設定為24呢?我也不清楚...在github上面提交了issues,不知道會不會有人解答,好緊張。
關于timer的一些擴展:
timer實現永久動畫
作者的實現

早上提交的issue下午原作者就給了回復,不過作者的解釋就尷尬了,大概的意思就是由于setTimeout的不穩定和不準確,存在一定的延遲,所以在設定這個值的時候也是拍腦袋設置的,值剛好在16.7到33.4之間,并回復說左右偏移都不會有什么影響就對了。

d3關于number 的方法:formatPrefix 和 round

提供了將number轉化為特定格式的字符串方法,基于正則表達做匹配,然后對應地做轉化。這部分的實現比較瑣碎,就沒去仔細研究了,有興趣的可以看看。

d3.time

同樣的,將d3.time初始化為一個空對象,并且將window.Date對象設置為私有變量:d3_date = Date
萬物皆為我所用!
首先我們要了解Date的UTC函數,UTC() 方法可根據世界時返回 1970 年 1 月 1 日 到指定日期的毫秒數。
然后來看這個函數:

  function d3_date_utc() {
    this._ = new Date(arguments.length > 1 ? Date.UTC.apply(this, arguments) : arguments[0]);
  }

這個函數是一個構造函數,當我們new d3_date_utc(xxx)的時候,它會創建一個日期對象,并根據我們傳入的參數數量去創建,如果我們傳入的參數多余1個,那么很顯然我們傳入的是年月日這些參數,那么便調用** Date.UTC.apply**去返回時間戳,如果參數只有一個的話,那就直接返回咯,那么參數為0會怎么樣?
我們可以實踐下,相當于new Date(undefined),返回的結果是 Invalid Date的Date對象。
為什么能肯定是Date對象呢,我們使用instanceof Date去測試,發現結果為true,那么當我們打印出來為什么為Invalid Date呢,很明顯,它調用了 toString方法或者valueOf()方法,經過測試是toString方法,valueOf方法返回的是NaN。
好了,擴展就到這里,繼續看下去,
有了構造函數,那么怎么可以沒有原型對象呢,來了:

d3_date_utc.prototype = {
  getDate: function() {
    return this._.getUTCDate();
  ,
  getDate: function() {
    return this._.getUTCDay();
  },
  ...
}

可以看到,D3封裝了原始Date對象的一些方法,例如getDay和GetHours等,它不適用原生的Date.getDay
等,而是使用getUTCDay去拿,那么這兩者有什么不一樣嗎?
當你new一個Date對象的時候,返回的是本地的時間,注意,是你所在時區的時間哦,所以假設你現在的時間是
Tue Jul 19 2016 14:44:19 GMT+0800 (中國標準時間)
那么當你使用getHours的時候,返回的時間是14,但是,當你使用getUTCHours的時候,它返回的是全球的時間,什么叫全球?請參考MDN上關于這個函數的解釋:

The **getUTCHours()
** method returns the hours in the specified date according to universal time.

它的意思是會參考0時區的時間來給你時間,由于我們所處的地方(中國)是在8時區,所以在0時區比我們這里早8個小時,所以他們那邊現在還是早晨8點正在洗臉刷牙吃早餐。

所以這個對象封裝了Date對象的UTC方法,變成一個全球流的時間器,然后它的方法不再需要添加UTC這個名字就可以調用了,其實我們也可以做到。

接下來是幾個函數的聲明和定義:

function d3_time_interval(local, step, number) {
  fucntion round(date) {}
  function ceil(date) {}
  function offset(date, k) {}
  function range(t0, t1, dt) {}
  function range_utc(t0, t1, dt) {}
    local.floor = local;
    local.round = round;
    local.ceil = ceil;
    local.offset = offset;
    local.range = range;
    var utc = local.utc = d3_time_interval_utc(local);
    utc.floor = utc;
    utc.round = d3_time_interval_utc(round);
    utc.ceil = d3_time_interval_utc(ceil);
    utc.offset = d3_time_interval_utc(offset);
    utc.range = range_utc;
    return local;
}

暫時不看這個函數里面的函數是做什么的,首先d3_time_interval這個函數接受三個參數,然后對傳入的local參數,我們給了它五個方法,分別是我們定義的五個方法,然后又給local定義個utc的屬性,這個屬性還額外擁有五個方法,最后返回了這個local對象,可以看出來這個函數是一個包裝器,對傳入的local對象進行包裝,讓它擁有固定的方法,接下來看下一個函數:

  function d3_time_interval_utc(method) {
    return function(date, k) {
      try {
        d3_date = d3_date_utc;
        var utc = new d3_date_utc();
        utc._ = date;
        return method(utc, k)._;
      } finally {
        d3_date = Date;
      }
    };
  }

一個返回函數的函數,這是在類庫里面經常見到的用法,我經常被它給迷醉,能用的好能創造出很奇妙的作用。看代碼我們仍然不知道具體是做什么的,不急,繼續往下看

d3_time.year = d3_time_interval(function(date) {
    date = d3_time.day(date);
    date.setMonth(0, 1);
    return date;
  }, function(date, offset) {
    date.setFullYear(date.getFullYear() + offset);
  }, function(date) {
    return date.getFullYear();
  });

我們知道d3_time就是d3.time對象,是一個空對象目前,這里開始給它添加屬性了,并且調用了上面的d3_time_interval函數,向它傳入了三個函數,d3沒有注釋就是慘,完全不知道傳入的參數類型,這點以后寫代碼需要注意

    function round(date) {
      // d0是是初始化的date的本地日期,時間為默認的凌晨或者時區時間,d1是本地時間加了一個單位,而date則相對于這兩個時間取最近的,這就是時間的round方法。
      var d0 = local(date), d1 = offset(d0, 1);
      return date - d0 < d1 - date ? d0 : d1;
    }
    // 對傳入的時間進行加一個單位
    function ceil(date) {
      step(date = local(new d3_date(date - 1)), 1);
      return date;
    }
    // 對傳入的時間做加減法
    function offset(date, k) {
      step(date = new d3_date(+date), k);
      return date;
    }

后面的一部分主要有針對傳入的參數對時間進行不同的格式化等等

d3.geo

d3的圖形化算法的實現,這一部分涉及到了幾何、數據結構等方面的知識,大概三千多行的代碼量,基本是各種符號和公式,沒有注釋的話看起來和天書沒有區別,需要單獨花時間來慢慢看了。

d3.interpolate

接下來的是d3關于不同類型的插值的實現
首先是顏色:d3.interpolateRgb

  d3.interpolateRgb = d3_interpolateRgb;
  function d3_interpolateRgb(a, b) {
    a = d3.rgb(a);
    b = d3.rgb(b);
    var ar = a.r, ag = a.g, ab = a.b, br = b.r - ar, bg = b.g - ag, bb = b.b - ab;
    return function(t) {
      return "#" + d3_rgb_hex(Math.round(ar + br * t)) + d3_rgb_hex(Math.round(ag + bg * t)) + d3_rgb_hex(Math.round(ab + bb * t));
    };
  }

顏色的插值實現其實沒有什么技巧,就是分別取rgb三個值做插值,然后再將三種顏色合并為一種顏色,以后可以自己實現一個顏色插值器了。

除了顏色,還有對對象的插值實現:

  d3.interpolateObject = d3_interpolateObject;
  function d3_interpolateObject(a, b) {
    var i = {}, c = {}, k;
    for (k in a) {
      if (k in b) {
        i[k] = d3_interpolate(a[k], b[k]);
      } else {
        c[k] = a[k];
      }
    }
    for (k in b) {
      if (!(k in a)) {
        c[k] = b[k];
      }
    }
    return function(t) {
      for (k in i) c[k] = i[k](t);
      return c;
    };
  }

遍歷兩個對象,用i存儲兩個對象都有的屬性的值的插值,用c來存儲兩個對象各自獨有的屬性值,最后合并i到c中,完事。

D3還實現了字符串的插值,不過不是對字符的插值,而是檢測字符串的數字做插值,對傳入的參數a和b,每次檢測到a中的數字,便到b中找對應的數字然后做插值,如果a的數字找不到對應,就會被拋棄,a中的其他字符串都會被拋棄,只保留b中的字符串。

/[-+]?(?:\d+\.?\d*|\.?\d+)(?:[eE][-+]?\d+)?/g

匹配數字的正則表達式

除了d3本身提供的這些插值器外,我們也可以自定義插值器

  d3.interpolate = d3_interpolate;
  function d3_interpolate(a, b) {
    var i = d3.interpolators.length, f;
    while (--i >= 0 && !(f = d3.interpolators[i](a, b))) ;
    return f;
  }
  d3.interpolators = [ function(a, b) {
    var t = typeof b;
    return (t === "string" ? d3_rgb_names.has(b.toLowerCase()) || /^(#|rgb\(|hsl\()/i.test(b) ? d3_interpolateRgb : d3_interpolateString : b instanceof d3_color ? d3_interpolateRgb : Array.isArray(b) ? d3_interpolateArray : t === "object" && isNaN(b) ? d3_interpolateObject : d3_interpolateNumber)(a, b);
  } ];

d3會自己循環遍歷插值器隊列,直到有插值器返回了對應的對象。

d3.ease

d3.ease實現了多種動畫函數,開發者可以根據自身的需要調用不同的動畫效果,具體的示例可以參考這篇文章

d3.transform

d3只涉及到平面上的轉化,tranform包含四個屬性:rotate、translate、scale、skew(斜交),transform也是一個變化,所以也可以作為插值器,關于csstransform的文檔

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 230,362評論 6 544
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 99,577評論 3 429
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 178,486評論 0 383
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 63,852評論 1 317
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 72,600評論 6 412
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,944評論 1 328
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,944評論 3 447
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 43,108評論 0 290
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 49,652評論 1 336
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 41,385評論 3 358
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 43,616評論 1 374
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 39,111評論 5 364
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,798評論 3 350
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 35,205評論 0 28
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 36,537評論 1 295
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 52,334評論 3 400
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 48,570評論 2 379

推薦閱讀更多精彩內容

  • 國家電網公司企業標準(Q/GDW)- 面向對象的用電信息數據交換協議 - 報批稿:20170802 前言: 排版 ...
    庭說閱讀 11,074評論 6 13
  • Spring Cloud為開發人員提供了快速構建分布式系統中一些常見模式的工具(例如配置管理,服務發現,斷路器,智...
    卡卡羅2017閱讀 134,828評論 18 139
  • 當明天變成了今天成為了昨天 最后成為記憶里不再重要的某一天 我們突然發現自己在不知不覺中已被時間推著向前走 這不是...
    太陽笑瞇瞇閱讀 455評論 14 24
  • 中國的西沙群島 一個比馬爾代夫更美的地方 西沙群島,它雖然屬于我們的國土。但是大家對其知之甚少,從去年十月開始西沙...
    一諾0001閱讀 734評論 0 0
  • 對戶外茶會有一種天然的喜歡。 沒有比天地更美的茶席了。 何況還有四季變幻的風景當作掛畫,各種野花隨手掐來當茶花呢!...
    木春閱讀 251評論 4 0