24/06/28

Backup/Canvas图形编辑器-我的剪贴板里究竟有什么数据.md

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+# Canvas图形编辑器-我的剪贴板里究竟有什么数据
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+在这里我们先来聊聊我们究竟应该如何操作剪贴板，也就是我们在浏览器的复制粘贴事件，并且在此基础上聊聊我们在`Canvas`图形编辑器中应该如何控制焦点以及如何实现复制粘贴行为。
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+* 在线编辑: https://windrunnermax.github.io/CanvasEditor
+* 开源地址: https://github.com/WindrunnerMax/CanvasEditor
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+关于`Canvas`简历编辑器项目的相关文章:
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+* [掘金老给我推Canvas，我也学习Canvas做了个简历编辑器](https://juejin.cn/post/7329799331216015395)
+* [Canvas图形编辑器-数据结构与History(undo/redo)](https://juejin.cn/post/7331575219957366836)
+* [Canvas图形编辑器-我的剪贴板里究竟有什么数据](https://juejin.cn/post/7331992322233024548)
+* [Canvas简历编辑器-图形绘制与状态管理(轻量级DOM)](https://juejin.cn/spost/7354986873733333055)
+* [Canvas简历编辑器-Monorepo+Rspack工程实践](https://juejin.cn/spost/7357349281885503500)
+* [Canvas简历编辑器-层级渲染与事件管理能力设计](https://juejin.cn/spost/7376197082203684873)
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+## 剪贴板
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+我们在平时使用一些在线文档编辑器的时候，可能会好奇一个问题，为什么我能够直接把格式复制出来，而不仅仅是纯文本，甚至于说从浏览器中复制内容到`Office Word`都可以保留格式，看起来是不是一件很神奇的事情，不过当我们了解到剪贴板的基本操作之后，就可以了解这其中的底层实现了。
+
+说到剪贴板，我们可能以为我们复制的就是纯文本，当然显然光靠复制纯文本我们是做不到这一点的，所以实际上剪贴板是可以存储复杂内容的，那么在这里我们以`Word`为例，当我们从`Word`中复制文本时，其实际上是会在剪贴板中写入这么几个`key`值:
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+```text
+text/plain
+text/html
+text/rtf
+image/png
+```
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+看着`text/plain`是不是很眼熟，这明显就是我们常见的`Content-Type`或者称作`MIME-Type`，所以说我们是不是可以认为剪贴板是一个`Record<string, string>`的类型，但是别忽略了我们还有一个`image/png`类型，因为我们的剪贴板是可以复制文件的，所以我们常用的剪贴板类型就是`Record<string, string | File>`，**例如此时复制这段文字***在剪贴板中就是如下内容*。
+
+```text
+text/plain
+例如此时复制这段文字在剪贴板中就是如下内容
+
+text/html
+<meta charset='utf-8'><strong style="...">例如此时复制这段文字</strong><em style="...">在剪贴板中就是如下内容</em>
+```
+
+那么我们粘贴的时候就很明显了，我们只需要从剪贴板里读取内容就可以了，例如我们从语雀复制内容到飞书中，我们在语雀复制的时候会将`text/plain`以及`text/html`写入剪贴板，在粘贴到飞书的时候就可以首先检查是否有`text/html`的`key`，如果有的话就可以读取出来，并且将其解析成为飞书自己的私有格式，就可以通过剪贴板来保持内容格式粘贴到飞书了，如果没有`text/html`的话，就直接将`text/plain`的内容写到私有的`JSON`数据即可。
+
+此外，我们还可以考虑到一个问题，在上边的例子中实际上我们是复制时需要将`JSON`转到`HTML`字符串，在粘贴时需要将`HTML`字符串转换为`JSON`，这都是需要进行序列化与反序列化的，是需要有性能消耗以及内容损失的，所以是不是能减少这部分消耗，那么当然是可以的，通常来说如果是在应用内直接直接粘贴的话，可以直接通过剪贴板的数据直接`compose`到当前的`JSON`即可，这样就可以更完整地保持内容以及减少对于`HTML`解析的消耗。例如在飞书中，会有`docx/text`的独立`Clipboard Key`以及`data-lark-record-data`作为独立`JSON`数据源。
+
+那么至此我们已经了解到剪贴板的工作原理，紧接着我们就来聊一聊如何进行复制操作，说到复制我们可能通常会想到`clipboard.js`，如果需要兼容性比较高的话可以考虑，但是如果需要在现在浏览器中使用的话，则可以直接考虑使用`HTML5`规范的`API`完成，在浏览器中关于复制的`API`常用的有两种，分别是`document.execCommand("copy")`以及`navigator.clipboard.write`。
+
+对于`document.execCommand("copy")`来说，我们可以直接借助`textarea + execCommand`来执行写剪贴板的操作，在这里需要注意的是如果这个事件必须要是`isTrusted`的事件，也就是说这个事件必须要是用户触发的，例如点击事件、键盘事件等等，如果我们在打开页面后直接执行这段代码的话，则实际上是不会触发的。此外，如果在控制台执行这段代码的话，写入剪贴板是可行的，因为我们通常会用回车这个操作来执行代码，所以这个事件是`isTrusted`的。
+
+```js
+const TEXT_PLAIN = "text/plain";
+
+const data = {"text/plain": "1", "text/html":"<div>1</div>"};
+const textarea = document.createElement("textarea");
+textarea.addEventListener(
+  "copy",
+  event => {
+    for (const [key, value] of Object.entries(data)) {
+      event.clipboardData && event.clipboardData.setData(key, value);
+    }
+    event.stopPropagation();
+    event.preventDefault();
+  },
+  true
+);
+textarea.style.position = "fixed";
+textarea.style.left = "-999px";
+textarea.style.top = "-999px";
+textarea.value = data[TEXT_PLAIN];
+document.body.appendChild(textarea);
+textarea.select();
+document.execCommand("copy");
+document.body.removeChild(textarea);
+```
+
+对于`navigator.clipboard`来说，如果我们只写入纯文本的话是比较简单的，直接调用`write`方法即可，只不过需要注意`Document is focused`，也就是焦点需要在当前页面内。如果需要在剪贴板中写入其他的值，则需要`ClipboardItem`对象来写入`Blob`，在这里需要注意的是，`FireFox`只有`Nightly`中有定义，所以在这里需要判断下，如果不存在这个对象的话就需要走降级的复制，可以使用上述的`document.execCommand API`。
+
+```js
+const data = {"text/plain": "1", "text/html":"<div>1</div>"};
+if (navigator.clipboard && window.ClipboardItem) {
+  const dataItems = {};
+  for (const [key, value] of Object.entries(data)) {
+    const blob = new Blob([value], { type: key });
+    dataItems[key] = blob;
+  }
+  navigator.clipboard.write([new ClipboardItem(dataItems)]);
+}
+```
+
+紧接着我们可以聊下粘贴行为，在这里我们可以用`onPaste`事件以及`navigator.clipboard.read`方法，对于`navigator.clipboard.read`方法来说，我们可以直接读取并且打印即可，在这里需要注意的是需要`Document is focused`，所以这里我们需要在控制台延时几秒，然后将鼠标点击到页面上才可以正常打印，此外还有一个问题是打印的`types`并不完整，可能是必须要规范内的`MIME Type`才直接支持，自定义的`key`不支持。
+
+```js
+navigator.clipboard.read().then(res => {
+  for (const item of res) {
+    const types = item.types;
+    for (const type of types) {
+      item.getType(type).then(data => {
+        const reader = new FileReader();
+        reader.readAsText(data, "utf-8");
+        reader.onload = () => {
+          console.info(type, reader.result);
+        };
+      });
+    }
+  }
+});
+```
+
+针对`onPaste`事件，我们可以通过`clipboardData`获取更加完整的相关数据，我们可以获取比较完整的数据以及构造`File`数据，这里可以使用下面的代码直接在控制台执行，并且可以将内容粘贴到其中，这样就可以打印出当前剪贴板的内容了。
+
+```js
+const input = document.createElement("input");
+input.style.position = "fixed";
+input.style.top = "100px";
+input.style.right = "10px";
+input.style.zIndex = "999999";
+input.style.width = "200px";
+input.placeholder = "Read Clipboard On Paste";
+input.addEventListener("paste", event => {
+  const clipboardData = event.clipboardData || window.clipboardData;
+  for (const item of clipboardData.items) {
+    console.log(`%c${item.type}`, "background-color: #165DFF; color: #fff; padding: 3px 5px;");
+    console.log(item.kind === "file" ? item.getAsFile() : clipboardData.getData(item.type));
+  }
+});
+document.body.appendChild(input);
+```
+
+## Clipboard模块
+上边我们已经了解到如何操作我们的剪贴板了，那么下面我们就需要将其应用在编辑器当中了，不过我们首先需要关注焦点问题，因为在编辑器中我们不能保证所有的焦点都是在编辑器`Canvas`上的，比如我弹出一个输入框输入画布大小的时候，也是可能会使用粘贴行为的，而如果此时进行粘贴是会触发`document`上的`onPaste`事件的，那么此时就有可能错误的将不应该粘贴的内容插入到剪贴板当中了，所以我们需要处理焦点，也就是说我们需要确定当前操作是在编辑器上的时候才触发`Copy/Paste`行为。
+
+平时我做富文本相关的功能比较多，所以在实现画板的时候总想按照富文本的设计思路来实现，同样的因为之前也说过我们需要实现`History`以及在编辑面板富文本的能力，所以焦点就很重要，如果焦点不在画板上的时候如果按下`Undo/Redo`键画板是不应该响应的，所以现在就需要有一个状态来控制当前焦点是否在`Canvas`上，经过调研发现了两个方案，方案一是使用`document.activeElement`，但是`Canvas`是不会有焦点的，所以需要将`tabIndex="-1"`属性赋予`Canvas`元素，这样就可以通过`activeElement`拿到焦点状态了，方案二是在`Canvas`上方再覆盖一层`div`，通过`pointerEvents: none`来防止事件的鼠标指针事件，但是此时通过`window.getSelection`是可以拿到焦点元素的，此时只需要再判断焦点元素是不是设置的这个元素就可以了。
+
+当焦点的问题解决之后，我们就可以直接进行剪贴板的读写了，这部分实现就比较简单了，在复制的时候需要注意到将内容序列化为`JSON`字符串，并且还要写入一个`text/plain`的占位符，这样可以让用户在其他地方粘贴的时候是有感知的，对于我们的编辑器自身而言是不需要感知的。
+
+```js
+public static KEY = "SKETCHING_CLIPBOARD_KEY";
+private copyFromCanvas = (e: ClipboardEvent, isCut = false) => {
+  const clipboardData = e.clipboardData;
+  if (clipboardData) {
+    const ids = this.editor.selection.getActiveDeltaIds();
+    if (ids.size === 0) return void 0;
+    const data: Record<string, DeltaLike> = {};
+    for (const id of ids) {
+      const delta = this.editor.deltaSet.get(id);
+      if (!delta) return void 0;
+      data[id] = delta.toJSON();
+      if (isCut) {
+        const parentId = this.editor.state.getDeltaStateParentId(id);
+        this.editor.state.apply(new Op(OP_TYPE.DELETE, { id, parentId }));
+      }
+    }
+    const str = TSON.stringify(data);
+    str && clipboardData.setData(Clipboard.KEY, str);
+    clipboardData.setData("text/plain", "请在编辑器中粘贴");
+    isCut && this.editor.canvas.mask.clearWithOp();
+    e.stopPropagation();
+    e.preventDefault();
+  }
+};
+```
+
+粘贴的这部分需要处理一个交互问题，用户肯定是希望在多选时也可以直接粘贴多个图形的，所以在此处我们需要处理好粘贴的位置，在这里我用的方法是取的所有选中图形的中点，在用户触发粘贴行为时将中点对齐到此时鼠标所在的位置，并且计算好偏移量应用到反序列化的图形上，这样就可以做到跟随用户的鼠标进行粘贴了，这里还有一点是需要替换掉粘贴图形的`id`，这是新的图形当然就需要有新的唯一标识符。
+
+```js
+public static KEY = "SKETCHING_CLIPBOARD_KEY";
+private onPaste = (e: ClipboardEvent) => {
+  if (!this.editor.canvas.isActive()) return void 0;
+  const clipboardData = e.clipboardData;
+  if (clipboardData) {
+    const str = clipboardData.getData(Clipboard.KEY);
+    const data = str && TSON.parse<Record<string, DeltaLike>>(str);
+    if (data) {
+      let range: Range | null = null;
+      Object.values(data).forEach(deltaLike => {
+        const { x, y, width, height } = deltaLike;
+        const current = Range.fromRect(x, y, width, height);
+        range = range ? range.compose(current) : current;
+      });
+      const compose = range as unknown as Range;
+      if (compose) {
+        const center = compose.center();
+        const cursor = this.editor.canvas.root.cursor;
+        const { x, y } = center.diff(cursor);
+        Object.values(data).forEach(deltaLike => {
+          const id = getUniqueId();
+          deltaLike.id = id;
+          deltaLike.x = deltaLike.x + x;
+          deltaLike.y = deltaLike.y + y;
+          const delta = DeltaSet.create(deltaLike);
+          delta &&
+            this.editor.state.apply(new Op(OP_TYPE.INSERT, { delta, parentId: ROOT_DELTA }));
+        });
+      }
+    }
+    e.stopPropagation();
+    e.preventDefault();
+  }
+};
+```
+
+## 最后
+本文我们介绍总结了应该如何操作剪贴板，也就是我们在浏览器的复制粘贴行为，并且在此基础上聊到了在`Canvas`图形编辑器中的焦点问题以及如何实现复制粘贴行为，虽然暂时不涉及到`Canvas`本身，但是这都是作为编辑器本身的基础能力，也是通用的能力可以学习。针对于这个编辑器我们可以介绍的能力还有很多，整体来看会涉及到数据结构、`History`模块、复制粘贴模块、画布分层、事件管理、无限画布、按需绘制、性能优化、焦点控制、参考线、富文本、快捷键、层级控制、渲染顺序、事件模拟、`PDF`排版等等，整体来说还是比较有意思的，欢迎关注我并留意后续的文章。
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