不止是UI：React的使用场景探索

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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***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。

在这一部分内容中，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; 
  }); 
}); 

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：

1. 更新视图
2. 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：

1. 更新 DOM
2. 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。

下面，深入地看一下实现过程。源码被分为两部分。***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。

#p#

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：

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：

1. 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。
2. React 如何辅助游戏开发。
3. 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。