用Web socket和Node.js实现HTML 5画布的实时绘图

译文
开发 前端
Web套接字(Web socket)和画布(Canvas)是目前实施到浏览器中的两项超酷的特性。本教程将简要介绍这两者是如何工作的,并且制作了基于Node.js和Web套接字的实时画布。为了简洁起见,我将使用CoffeeScript来编写所有代码。如果你青睐用传统的JavaScript来编写,只要看一下相应的.js文件。出于同样的原因,我也弃用了CSS。

Web套接字(Web socket)和画布(Canvas)是目前实施到浏览器中的两项超酷的特性。本教程将简要介绍这两者是如何工作的,并且制作了基于Node.js和Web套接字的实时画布。为了简洁起见,我将使用CoffeeScript来编写所有代码。如果你青睐用传统的JavaScript来编写,只要看一下相应的.js文件。出于同样的原因,我也弃用了CSS。

从GitHub下载代码(https://github.com/wesbos/websocket-canvas-draw)

介绍详细内容的屏幕播放速成教程

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=n7wQsLu_k00

跨设备/浏览器的兼容性

http://www.youtube.com/watch?v=oI9AahO9vDY&feature=player_embedded

服务器端

我们要做的第一件事就是建立一台Web套接字服务器。为此,我们要用到Node.js和模块Socket.io。Socket.io使得搭建和运行Web套接字服务器的任务超容易完成。它甚至为不支持原生Web套接字的浏览器提供了可退回到Flash的功能(Flash fallback)。在本教程中,我们将只使用支持元素的浏览器。

如果你之前还没有安装Socket.io,就要确保已安装,为此需要往你的终端中输入npm install socket.io。

现在,我们不妨建立Web套接字服务器。创建server.coffee文件,采用下列配置。

io = require('socket.io').listen(4000)

io.sockets.on 'connection', (socket) ->

编译你的coffeescript,重新回到你的终端,输入node server.js.。现在你已有了一台通过端口4000运行的Web套接字服务器。

如果你进入到本地主机:4000,会看到下列结果:

客户端

首先,我们不妨立马让index.html文件搭建和运行起来。除了一些基本的标记外,我还加入了jQuery、现在从我们这个服务器提供的Socket.io JS文件、面向拖动事件的jQuery插件以及我们自己的scripts.js文件。

  1. <!DOCTYPE HTML> 
  2. <html> 
  3. <head> 
  4.     <meta charset="UTF-8"> 
  5.     <script type="text/javascript" src="http://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.6.2/jquery.min.js"></script> 
  6.     <script type="text/javascript" src="js/jquery.event.drag-2.0.js"></script> 
  7.     <script src="http://localhost:4000/socket.io/socket.io.js"></script> 
  8.     <script type="text/javascript" src="scripts.js"></script> 
  9.     <link rel="stylesheet" href="style.css" /> 
  10.  
  11.     <title>HTML5 Canvas + Node.JS Socket.io</title> 
  12. </head> 
  13. <body> 
  14.     <article><!—我们的画布将在此插入--></article> 
  15.  
  16.     <!-- Scripts required --> 
  17.     <script type="text/javascript" src="http://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.6.2/jquery.min.js"></script> 
  18.     <script type="text/javascript" src="js/jquery.event.drag-2.0.js"></script> 
  19.     <script src="http://localhost:4000/socket.io/socket.io.js"></script> 
  20.     <script type="text/javascript" src="scripts.js"></script> 
  21. </body> 

由于我们的服务器已搭建和运行起来,我们可以编写用来画到画布的一些代码。创建一个新文件,名为scripts.coffee。下面的所有代码都在App.init()方法里面执行,一旦jQuery文档准备就绪,我们就触发该方法。

创建我们的Canvas元素

#构建我们的应用程序,它有自己的命名空间

  1. App = {}  
  2.  
  3. ###  
  4.     初始化  
  5. ###  
  6. App.init = -> 
  7.     App.canvas = document.createElement 'canvas' #创建<canvas>元素  
  8.     App.canvas.height = 400 
  9.     App.canvas.width = 800  #加大尺寸  
  10.     document.getElementsByTagName('article')[0].appendChild(App.canvas) #把它附加到DOM中  
  11.  
  12.     AppApp.ctx = App.canvas.getContext("2d") # 存储上下文   
  13.  
  14.     # 为我们的线条画设置一些参数  
  15.     App.ctx.fillStyle = "solid" 
  16.     App.ctx.strokeStyle = "#bada55" 
  17.     App.ctx.lineWidth = 5 
  18.     App.ctx.lineCap = "round" 
  19.  
  20.     # 绘图函数  
  21.     App.draw = (x,y,type) -> 
  22.         if type is "dragstart"  
  23.             App.ctx.beginPath()  
  24.             App.ctx.moveTo(x,y)  
  25.         else if type is "drag"  
  26.             App.ctx.lineTo(x,y)  
  27.             App.ctx.stroke()  
  28.         else  
  29.             App.ctx.closePath()  
  30.     return  

#p#

画到画布函数

由于画到画布需要建立、移动和关闭路径,我创建了一个短小的函数,用来连接到jQuery拖动开始事件和拖动事件。

  1. # 绘图函数  
  2. App.draw = (x,y,type) -> 
  3.     if type is "dragstart"  
  4.         App.ctx.beginPath()  
  5.         App.ctx.moveTo(x,y)  
  6.     else if type is "drag"  
  7.         App.ctx.lineTo(x,y)  
  8.         App.ctx.stroke()  
  9.     else  
  10.         App.ctx.closePath()  
  11. return  

设置客户端Web套接字

由于我们已将文件添加到http://localhost:4000/socket.io/socket.io.js,我们就能创建一个对象,以便通过该对象发送数据。只编写了几行代码,我们就创建了App.socket对象,并且绑定到名为“draw”的任何入站Web套接字事件。我们稍后对此会有介绍。

  1. # 套接字!  
  2. App.socket = io.connect('http://localhost:4000')  
  3.  
  4. App.socket.on 'draw', (data) -> 
  5.     App.draw(data.x,data.y,data.type)  

画布绘图事件

激动人心的一刻就出现在这里。现在我们想把几个事件绑定到我们的元素。其工作方式是,有人在画布上绘图时,我们立即使用draw()函数,画到当前画布上,并且使用socket.io的emit,通过Web套接字发送x和y坐标。稍后我们会看一下这个事件的服务器端部分,看看服务器如何将该数据发送到所有打开的窗口。

  1. ###  
  2.     绘图事件  
  3. ###  
  4. $('canvas').live 'drag dragstart dragend', (e) -> 
  5.     type = e.handleObj.type  
  6.     offset = $(this).offset()  
  7.  
  8.     ee.offsetX = e.layerX - offset.left  
  9.     ee.offsetY = e.layerY - offset.top  
  10.     x = e.offsetX  
  11.     y = e.offsetY  
  12.     App.draw(x,y,type)  
  13.     App.socket.emit('drawClick', { x : x, y : y, type : type})  
  14.     return 

回到服务器端

由于我们知道通过Web套接字发送x、y和事件类型,我们需要在服务器端进行一番处理。我们要做的就是,把该数据回过头来发送到浏览器打开的另外每个人。

我们更新后的server.coffee文件现在看来像这样。我们先等待连接事件,然后等待由浏览器发送的“drawClick”事件。发送完毕后,我们把数据发送到浏览器打开的另外每个人。我们之前编写的服务器端脚本然后就会绘制画布。

  1. io = require('socket.io').listen(4000)  
  2.  
  3. io.sockets.on 'connection', (socket) -> 
  4.     socket.on 'drawClick', (data) -> 
  5.         socket.broadcast.emit 'draw',{ x : data.x, y : data.y, type: data.type}  
  6.         return  
  7.     return 

你现在需要重启Web套接字服务器,因为我们已对它作了改动。按Control-c命令即可终止它,输入node server.js即可重启它。

开始绘图!

一旦你完全了解了这一切的工作原理,就可以在支持Web套接字和画布的任何Web浏览器(截至截稿时包括Chrome、Firefox、Safari、Opera和IE9)中打开你的index.html文件。访问http://caniuse.com/#search=canvas,即可获得更多的支持信息。

补充说明

由于这是一个非常基本的演示,存在几个局限性,不过再编写一点代码,就很容易克服。目前,画布只支持每次一个人绘图;如果两个或多个人同时绘图,画布就会被零星地绘制。另外,添加工具方面肯定也有很大的改进余地,比如缺少画笔、颜色、橡皮檫和PNG导出。

原文:http://wesbos.com/html5-canvas-websockets-nodejs/
 

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责任编辑:陈贻新 来源: 51CTO
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