GUI架构的两种模式与四种更新页面的手法

GUI即图形化用户接口。 网页端、桌面客户端、移动端开发的主要工作内容都是围绕在“如何创建GUI和更新GUI”上。

GUI架构

GUI有两种模式:

  • 保留模式 RMGUI
  • 即时模式 IMGUI

其中,即时模式基本上只在编辑器开发中存在。即时模式最出色的应用有:Unity和Blender(存疑)。

GUI要解决的问题主要是:

  • 渲染 边框、背景、文本、颜色、渐变、图片等等
  • 事件分发

事件分发今天且略过。

保留模式

页面以树的形式表示,树的每个节点可能都对应着一个控件,如按钮、文本、图片。 控件上存有该控件的属性,以HTML为例,每个控件上存在着成百个属性,来控制控件的布局(测量与定位)、渲染。
开发人员对页面的更新,就是在创建节点、移动节点、删除节点,修改节点属性。

即时模式

即时模式大约可以认为,框架给你一些画画的函数,可能还会封装下画按钮啦、下拉框啦,然后让开发人员给定渲染函数,框架会定时--通常是16.6MS--调用。
以Unity为例:

void OnGui(){
  GUI.Button(new Rect(0, 0, 100, 100), "按钮");
  GUI.Button(new Rect(0, 120, 100, 100), "按钮");
}

更新ui

即时模式解决保留模式的痛点在于,保留模式怎么保持ui与状态的同步。

  1. 手动更新
    状态变了,在代码里写明哪些视图的哪些属性要更新
  2. 监听式手动更新
    监听状态的变化,在回调函数里写明哪些视图的哪些属性要更新
  3. 绑定式更新
    绑定状态与要更新的视图的属性,状态变化后,视图会自动更新。(有点自动的味道)
  4. 虚拟dom更新
    监听状态变化,生成虚拟dom,让库自动比较并应用。(优点:声明式,生成的虚拟dom可以远程传输)
    性能从高到低,
    方便性从低到高

分解

ui的更新实际上可以分解成两个部分:

  1. when 什么时候
  2. what 更新什么

即时模式解决第一个问题,采用的是每帧更。解决第二个问题,采用的是poll
保留模式解决第一个问题,通常是监听状态变化。要做成定时更也是可以的。
保留模式解决第二个问题,从前是手写更新,后面有通过模板建立绑定关系,自动更新,再后面有react的革命,采用虚拟dom更新,带来更好的抽象,更简单的认知。
还有像ue slate的更新方式,会变化的属性设值为回调函数,想要更新时,只要执行下回调函数,就可以更新了,称之为poll方式的更新。这种方式做全量更新也很方便,遍历视图树,调用节点的所有更新回调函数(属性,for, if).

为避免多余的更新,可以建立trace,来监听上次更新时用到的状态与此次更新时状态的不同,状态有变,才更新相应的视图。

这些手法的自动化程度逐步提高,但核心要写的逻辑,即状态到属性的映射,if, for都是不可避免的。

如何同步数组

        for (let e in data){
            //识别新增还是可重用视图
            let node = get_or_create(nodes, key)
            if (node == null) {
                node = create()
            }
            //新增和可重用视图都可以统一调用更新函数
            this.update();
        }
        //移除未使用
        remove_unuseds();


        

全量更新

  1. 全删,然后重建所有
  2. 识别,然后更新不同
    2.1 (get or create)->(update)->(remove unused)
    2.2 记录更新关系到节点上,或者到模板上。 遍历调用这些关系
    2.3 虚拟dom. 生成视图快照,应用快照。

模糊更新

某状态变化后,全量刷新本组件视图。
为避免多余,可采用trace状态

精确更新

1。 手动
2。 直接关联 模型状态与视图状态的, 如javafx的可观察属性,如果vue的模板

js ui写法1

div(attr)
  (span)
  (div
    (label)
    ('sdfsdf')
  )
  (span)
  (span)

js ui写法2

div(attr)(
  span(),
  div()(
    if_(true && label()),
    text('sdfsf')
  ),
   span(),
   span()

)
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