转载

不止是UI：React的使用场景探索

编者按：InfoQ开设新栏目“品味书香”，精选技术书籍的精彩章节，以及分享看完书留下的思考和收获，欢迎大家关注。本文节选自卓越开发者联盟著《React：引领未来的用户界面开发框架》中的章节“其它应用场景”，探索了React在UI之外的其它用法。

React不仅是一个强大的交互式UI渲染类库，而且还提供了一个用于处理数据和用户输入的绝佳方法。它倡导可重用并且易于测试的轻量级组件。不仅在Web应用中，这些重要的特性同样适用于其他的技术场景。

在这一章，我们将会看到如何在下面的场景中使用React：

桌面应用
游戏
电子邮件
绘图

桌面应用

借助 atom-shell 或者 node-webkit 这类项目，我们可以在桌面上运行一个 Web应用。来自 Github 的 Atom Editor 就是使用 atom-shell 以及 React创建的。

下面将 atom-shell 应用于我们的 SurveyBuilder 。

首先，从这里下载并且安装 atom-shell。使用下面的 desktop 脚本运行 atom-shell，就可以在窗口中打开该应用。

// desktop.js var app = require('app'); var BrowserWindow = require('browser-window'); // 加载 SurveyBuilder 服务，然后启动它。 var server = require('./server/server'); server.listen('8080'); // 向我们的服务提供崩溃报告。 require('crash-reporter').start(); // 保留 window 对象的一个全局引用。 // 当 javascript 对象被当作垃圾回收时，窗口将会自动关闭。 var mainWindow = null; // 当所有窗口都关闭时退出。 app.on('window-all-closed', function() {   if (process.platform != 'darwin')     app.quit(); }); // 当 atom-shell 完成所有初始化工作并准备创建浏览器窗口时，会调用下面的方法。 app.on('ready', function() {   // 创建浏览器窗口。   mainWindow = new BrowserWindow({     width: 800,     height: 600   });   // 加载应用的 index.html 文件。   // mainWindow.loadUrl('file://' + __dirname + '/index.html');   mainWindow.loadUrl('http://localhost:8080/');   // 在窗口关闭时触发。   mainWindow.on('closed', function() {     // 直接引用 window 对象，如果你的应用支持多个窗口，通常需要把 window 存储到     // 一个数组中。此时，你需要删除相关联的元素。     mainWindow = null;   }); });

不止是UI：React的使用场景探索

借助 atom-shell 或者 node-webkit 这类项目，我们可以将创建 web的技术应用于创建桌面应用。就像开发 web 应用一样，React同样可以帮助你构建强大的交互式桌面应用。

游戏

通常，游戏对用户交互有很高的要求，玩家需要及时地对游戏状态的改变做出响应。相比之下，在绝大多数web应用中，用户不是在消费资源就是在产生资源。本质上，游戏就是一个状态机，包括两个基本要素：

更新视图
响应事件

在本书概览部分，你应该已经注意到：React关注的范畴比较窄，仅仅包括两件事：

更新 DOM
响应事件

React 和游戏之间的相似点远不止这些。React 的虚拟 DOM 架构成就了高性能的3D 游戏引擎，对于每一个想要达到的视图状态，渲染引擎都保证了对视图或者DOM 的一次有效更新。

2048这个游戏的实现就是将 React 应用于游戏中的一个示例。这个游戏的目的是把桌面上相匹配的数字结合在一起，直到2048。

不止是UI：React的使用场景探索

下面，深入地看一下实现过程。源码被分为两部分。第一部分是用于实现游戏逻辑的全局函数，第二部分是React 组件。你马上会看到游戏桌面的初始数据结构。

var initial_board = {   a1:null, a2:null, a3:null, a4:null,   b1:null, b2:null, b3:null, b4:null,   c1:null, c2:null, c3:null, c4:null,   d1:null, d2:null, d3:null, d4:null };

桌面的数据结构是一个对象，它的 key 与 CSS中定义的虚拟网格位置直接相关。继初始化数据结构后，你将会看到一系列的函数对该给定数据结构进行操作。这些函数都按照固定的方式执行，返回一个新的桌面并且不会改变输入值。这使得游戏逻辑更清晰，因为可以将在数字方块移动前后的桌面数据结构进行比较，并且在不改变游戏状态的情况下推测出下一步。

关于数据结构，另一个有趣的属性是数字方块之间在结构上共享。所有的桌面共享了对桌面上未改变过的数字方块的引用。这使得创建一个新桌面非常快，并且可以通过判断引用是否相同来比较桌面。

这个游戏由两个 React 组件构成，GameBoard 和Tiles。

Tiles是一个简单的 React 组件。每当给它的 props 指定一个board，它总会渲染出完整的 Tiles。这给了我们利用 CSS3 transition实现动画的机会。

var Tiles = React.createClass({   render: function(){     var board = this.props.board;     // 首先，将桌面的 key 排序，停止 DOM 元素的重组。     var tiles = used_spaces(board).sort(function(a, b) {       return board[a].id - board[b].id;     });     return (       <div className="board">         {tiles.map(function(key){           var tile = board[key];           var val = tile_value(tile);           return (             <span key={tile.id} className={key + " value" + val}>               {val}             </span>           );         })}       </div>     );   } }); <!-- 渲染数字方块后的输出示例 --> <div class="board" data-reactid=".0.1">   <span class="d2 value64" data-reactid=".0.1.$2">64</span>   <span class="d1 value8" data-reactid=".0.1.$27">8</span>   <span class="c1 value8" data-reactid=".0.1.$28">8</span>   <span class="d3 value8" data-reactid=".0.1.$32">8</span> </div> /* 将 CSS transistion 应用于数字方块上的动画 */ .board span{   /* ... */   transition: all 100ms linear; }

GameBoard是一个状态机，用于响应按下方向键这一用户事件，并与游戏的逻辑功能进行交互，然后用一个新的桌面来更新状态。

var GameBoard = React.createClass({   getInitialState: function() {     return this.addTile(this.addTile(initial_board));   },   keyHandler: function(e) {     var directions = {       37 : left,       38 : up,       39 : right,       40 : down     };     if (directions[e.keyCode]     && this.setBoard(fold_board(this.state, directions[e.keyCode]))     && Math.floor(Math.random() * 30, 0) > 0) {       setTimeout(function() {         this.setBoard(this.addTile(this.state));       }.bind(this), 100);     }   },   setBoard: function(new_board) {     if (!same_board(this.state, new_board)) {       this.setState(new_board);       return true;     }     return false;   },   addTile: function(board) {     var location = available_spaces(board).sort(function() {       return.5 - Math.random();     }).pop();     if (location) {       var two_or_four = Math.floor(Math.random() * 2, 0) ? 2 : 4;       return set_tile(board, location, new_tile(two_or_four));     }     return board;   },   newGame: function() {     this.setState(this.getInitialState());   },   componentDidMount: function() {     window.addEventListener("keydown", this.keyHandler, false);   },   render: function() {     var status = !can_move(this.state) ? " - Game Over!": "";     return (       <div className = "app" >         <span className = "score" >           Score: {score_board(this.state)} {status}         </span>         <Tiles board={this.state}/ >         <button onClick={this.newGame}> New Game </button>       </div >     );   } });

在 GameBoard组件中，我们初始化了用于和桌面交互的键盘监听器。每一次按下方向键，我们都会去调用setBoard，该方法的参数是游戏逻辑中新创建的桌面。如果新桌面和原来的不同，我们会更新GameBoard 组件的状态。这避免了不必要的函数执行，同时提升了性能。

在 render 方法中，我们渲染了当前桌面上的所有 Tile组件。通过计算游戏逻辑中的桌面并渲染出得分。

每当我们按下方向键时，addTile方法会保证在桌面上添加新的数字方块。直到桌面已经满了，没有新的数字可以结合时，游戏结束。

基于以上的实现，为这个游戏添加一个撤销功能就很容易了。我们可以把所有桌面的变化历史保存在GameBoard 组件的状态中，并且在当前桌面上新增一个撤销按钮（代码）。

这个游戏实现起来非常简单。借助React，开发者仅聚焦在游戏逻辑和用户交互上即可，不必去关心如何保证视图上的同步。

电子邮件

尽管 React 在创建 web 交互式 UI 上做了优化，但它的核心还是渲染HTML。这意味着，我们在编写 React应用时的诸多优势，同样可以用来编写令人头疼的 HTML 电子邮件。

创建 HTML 电子邮件需要将许多的 table在每个客户端上进行精准地渲染。想要编写电子邮件，你可能要回溯到几年以前，就像是回到1999 年编写 HTML 一样。

在多终端下成功地渲染邮件并不是一件简单的事。在我们使用 React来完成设计的过程中，可能会碰到若干挑战，不过这些挑战与是否使用React 无关。

用 React 为电子邮件渲染 HTML 的核心是React.renderToStaticMarkup。这个函数返回了一个包含了完整组件树的HTML 字符串，指定了最外层的组件。React.renderToStaticMarkup 和React.renderToString 之间唯一的区别就是前者不会创建额外的 DOM属性，比如 React 用于在客户端索引 DOM 的 data-react-id属性。因为电子邮件客户端并不在浏览器中运行——我们也就不需要那些属性了。

使用 React 创建一个电子邮件，下图中的设计应该分别应用于 PC 端和移动端：

不止是UI：React的使用场景探索

为了渲染出电子邮件，我写了一小段脚本，输出用于发送电子邮件的 HTML 结构：

// render_email.js var React = require('react'); var SurveyEmail = require('survey_email'); var survey = {}; console.log(   React.renderToStaticMarkup(<SurveyEmail survey={survey}/>) );

我们看一下 SurveyEmail 的核心结构。首先，创建一个 Email 组件：

var Email = React.createClass({   render: function () {     return (       <html>         <body>           {this.prop.children}         </body>       </html>     );   } });

<SurveyEmail/>组件中嵌套了<Email/>。

var SurveyEmail = React.createClass({   propTypes: {     survey: React.PropTypes.object.isRequired   },   render: function () {     var survey = this.props.survey;     return (       <Email>         <h2>{survey.title}</h2>       </Email>     );   } });

接下来，按照给定的两种设计分别渲染出这两个KPI，在 PC 端上左右相邻排版，在移动设备中上下堆放排版。每一个 KPI在结构上相似，所以他们可以共享同一个组件：

var SurveyEmail = React.createClass({   render: function () {     return (       <table className='kpi'>         <tr>           <td>{this.props.kpi}</td>         </tr>         <tr>           <td>{this.props.label}</td>         </tr>       </table>     );   } });

把它们添加到 <SurveryEmail/>组件中：

var SurveyEmail = React.createClass({   propTypes: {     survey: React.PropTypes.object.isRequired   },   render: function () {     var survey = this.props.survey;     var completions = survey.activity.reduce(function (memo,ac){       return memo + a;     }, 0);     var daysRunning = survey.activity.length;     return (       <Email>         <h2>{survey.title}</h2>         <KPI kpi={completions} label='Completions'/>         <KPI kpi={daysRunning} label='Days running'/>       </Email>     );   } });

这里实现了将 KPI上下堆放的排版，但是在 PC 端我们的设计是左右相邻排版。现在的挑战是，让它既能在 PC 又能在移动设备上工作。首先我们应解决下面几个问题。

通过添加 CSS 文件的方式美化 <Email/>：

var fs = require('fs'); var Email = React.createClass({   propTypes: {     responsiveCSSFile: React.PropTypes.string   },   render: function () {     var responsiveCSSFile = this.props.responsiveCSSFile;     var styles;       if (responsiveCSSFile) {         styles = <style>{fs.readFileSync(responsiveCSSFile)}</style>;       }       return (         <html>           <body>             {styles}             {this.prop.children}           </body>         </html>       );   } });

完成后的 <SurveyEmail/> 如下：

var SurveyEmail = React.createClass({   propTypes: {     survey: React.PropTypes.object.isRequired   },   render: function () {     var survey = this.props.survey;     var completions = survey.activity.reduce(function (memo, ac) {       return memo + a;     }, 0);     var daysRunning = survey.activity.length;     return (       <Email responsiveCSS='path/to/mobile.css'>         <h2>{survey.title}</h2>         <table className='for-desktop'>           <tr>             <td>               <KPI kpi={completions} label='Completions'/>             </td>             <td>               <KPI kpi={daysRunning} label='Days running'/>             </td>           </tr>         </table>         <div className='for-mobile'>           <KPI kpi={completions} label='Completions'/>           <KPI kpi={daysRunning} label='Days running'/>         </div>       </Email>     );   } });

我们把电子邮件按照 PC 端和移动端进行了分组。不幸的是，在电子邮件中我们无法使用float: left，因为大多数的浏览器并不支持它。还有 HTML标签中的 align 和 valign 属性已经被废弃，因而 React也不支持这些属性。不过，他们已经提供了一个类似的实现可用于浮动两个div。而事实上，我们使用了两个分组，通过响应式的样式表，依据屏幕尺寸的大小来控制显示或隐藏。

尽管我们使用了表格，但有一点很明确，使用 React渲染电子邮件和编写浏览器端的响应式 UI有着同样的优势：组件的重用性、可组合性以及可测试性。

绘图

在我们的 Survey Builder示例应用中，我们想要绘制出在公共关系活动日当天，某次调查的完成数量的图表。我们想把完成数量在我们的调查表中表现成一个简单的走势图，一眼就可以看出调查的完成情况。

React 支持 SVG 标签，因而制作简单的 SVG 就变得很容易。

为了渲染出走势图，我们还需要一个带有一组指令的<Path/>。

完成后的示例如下：

var Sparkline = React.createClass({   propTypes: {     points: React.PropTypes.arrayOf(React.PropTypes.number).isRequired   },   render: function () {     var width = 200;     var height = 20;     var path = this.generatePath(width, height, this.props.points);     return (       <svg width={width} height={height}>         <path d={path} stroke='#7ED321' strokeWidth='2' fill='none'/>       </svg>     );   },   generatePath: function (width, height, points){     var maxHeight = arrMax(points);     var maxWidth = points.length;     return points.map(function (p, i) {       var xPct = i / maxWidth * 100;       var x = (width / 100) * xPct;       var yPct = 100 - (p / maxHeight * 100);       var y = (height / 100) * yPct;       if (i === 0) {         return 'M0,' + y;       } else {         return 'L' + x + ',' + y;       }     }).join(' ');   } });

上面的 Sparkline 组件需要一组表示坐标的数字。然后，使用 path创建一个简单的 SVG。

有趣的部分是，在 generatePath函数中计算每个坐标应该在哪里渲染并返回一个 SVG 路径的描述。

它返回了一个像“M0,30 L10,20 L20,50”一样的字符串。 SVG路径将它翻译为绘制指令。指令间通过空格分开。“M0,30”意味着将指针移动到x0 和 y30。同理，“L10,20”意味着从当前指针位置画一条指向 x10 和 y20的线，以此类推。

以同样的方式为大型的图表编写 scale 函数可能有一点枯燥。但是，如果使用 D3这样的类库编写就会变得非常简单，并且 D3 提供的 scale函数可用于取代手动地创建路径，就像这样：

var Sparkline = React.createClass({   propTypes: {     points: React.PropTypes.arrayOf(React.PropTypes.number).isRequired   },   render: function () {     var width = 200;     var height = 20;     var points = this.props.points.map(function (p, i) {       return { y: p, x: i };     });     var xScale = d3.scale.linear()       .domain([0, points.length])       .range([0, width]);     var yScale = d3.scale.linear()       .domain([0, arrMax(this.props.points)])       .range([height, 0]);     var line = d3.svg.line()       .x(function (d) { return xScale(d.x) })       .y(function (d) { return yScale(d.y) })       .interpolate('linear');     return (       <svg width={width} height={height}>         <path d={line(points)} stroke='#7ED321' strokeWidth='2' fill='none'/>       </svg>     );   } });

总结

在这一章里我们学到了：

React 不只局限于浏览器，还可被用于创建桌面应用以及电子邮件。
React 如何辅助游戏开发。
使用 React 创建图表是一个非常可行的方式，配合 D3这样的类库会表现得更出色。

书籍简介

不止是UI：React的使用场景探索

2014年横空出世的由Facebook推出的开源框架React.js，基于Virtual DOM重新定义了用户界面的开发方式，彻底革新了大家对前端框架的认识。《React：引领未来的用户界面开发框架》是这一领域的首本技术书籍，由多位一线专家精心撰写，采用一个全程实例全面介绍和剖析了React.js 的方方面面，适合广大前端开发者、设计人员，及所有对未来技术趋势感兴趣者阅读。

正文到此结束