大家好，我是前端西瓜哥，今天带大家看一下 PixiJS 的源码实现。
PixiJS 是一个非常流行的 Canvas 库，start 数将近 4w。
使用 PixiJS 简单易用的 API，我们可以在浏览器页面的 Canvas 元素上高性能地绘制图形，实现流畅的动画。它的底层是 WebGL。
用 PixiJS 绘制一个矩形，代码实现为：
const app = new PIXI.Application({
width: 500,
height: 300,
});
document.body.appendChild(app.view);
const graph = new PIXI.Graphics();
graph.beginFill(0xff0044); // 填充色
graph.drawRect(10, 10, 100, 80);
graph.endFill();
app.stage.addChild(graph);渲染结果：
这些代码的底层究竟做了什么呢？这次西瓜哥就带大家来一探究竟。
使用的 PixiJS 版本为 7.2.4。
Application 的初始化
首先是调用 Application 类的构造函数，创建 app 对象。
下面是 Application 构造函数的代码。
export class Application {
// 创建 stage
public stage: Container = new Container();
// ...
constructor(options) {
options = Object.assign(
{
// 是否强制使用 Canvas 2D，否则如果支持 WebGL，用 WebGL
// 默认为 false，且已经废弃 Canvas 2D，仅 pixi.js-legacy 可用
forceCanvas: false,
},
options
);
// 选择渲染器
this.renderer = autoDetectRenderer(options);
// 插件初始化
Application._plugins.forEach((plugin) => {
plugin.init.call(this, options);
});
}
}主要做了以下几件事。
- 初始化 this.stage 为一个新的 Container 对象，将其作为根容器，之后我们绘制的矩形会放置于其下。
- 选择渲染器 renderer，有两种：Renderer（基于 WebGL） 和 CanvasRenderer（基于 Canvas 2D）。最新版 PixiJS 只内置了 Renderer。如果你希望在 WebGL 不可用时回退为 CanvasRenderer，需要改用 pixie.js-legacy 库。
- 调用 Renderer 的构造函数。它的属性 view 会指向一个 canvas 元素，Application 的 view 通过 getter 的代理方式拿到这个 view。
- 调用 Application 中注册插件的 init 方法，进行初始化。
Application 默认内置两个插件：
- TickerPlugin：不停地在绘制下一帧前调用（基于 requestAnimationFrame）传入的回调函数，PixiJS 会在这里指定下一帧数要绘制的新内容。
- ResizePlugin：监听容器尺寸变化，重绘画布。
创建图形
const graph = new PIXI.Graphics();创建一个 Graphics 对象。这个 Graphics 对象下可以绘制任何图形，这里我只绘制一个矩形。
graph.beginFill(0xff0044); // 填充色该方法会给 Graphics 对象的 _fillStyle 设置为指定的颜色值。传入的颜色值会进行标准化（normalize）。
Pixijs 实现有自己的风格：喜欢用类似 _varX 的方法保存 “私有” 变量，然后提供对应的 setter 和 getter 去读写这个内部变量。
getter 可能不提供，这样一个属性就会变成只读属性。有些 getter 里会做懒加载，在第一次读取的时候再初始化，比如 Texture.WHITE。
如果我们不指定颜色，这个 _fillStyle 会使用默认值，且其 visible 属性为 false，表示图形没有填充色，也会在之后的渲染阶段跳过填充的逻辑。
然后是创建一个矩形。
graph.drawRect(10, 10, 100, 80);上面代码其实调用的是：
return this.drawShape(new PIXI.Rectangle(x, y, width, height));首先创建一个 Rectangle 对象。
然后基于该 Rectangle 对象、之前设置的 fillStyle、lineStyle、matrix 创建一个 GraphicsData 对象，最后添加到给 rect._geometry.graphicsData 数组上。
总之就是将这个矩形的数据记录下来，之后 PixiJS 会基于这些值构造出绘制 WebGL 可以直接使用的数据。
然后是重置填充色。
rect.endFill();将 rect 的 _fillStyle 设置为默认值：
public reset() {
this.color = 0xFFFFFF;
this.alpha = 1;
this.texture = Texture.WHITE;
this.matrix = null;
this.visible = false;
}最后是把 rect 添加到容器 app.stage 下。
app.stage.addChild(rect);对应的源码是：
export class Container extends DisplayObject {
// ...
addChild(...children) {
if (children.length > 1) {
// 有多个图形要添加，会遍历调用当前 addChild 方法
for (let i = 0; i < children.length; i++) {
this.addChild(children[i]);
}
} else {
const child = children[0];
if (child.parent) {
child.parent.removeChild(child);
}
child.parent = this;
this.sortDirty = true; // 表示没有排序
child.transform._parentID = -1;
this.children.push(child);
this._boundsID++;
// 触发子节点改变的相关事件
this.onChildrenChange(this.children.length - 1);
this.emit("childAdded", child, this, this.children.length - 1);
child.emit("added", this);
}
return children[0];
}
}至此，我们的矩形设置好属性并添加到图形树上。
下面是渲染环节。
绘制
还记得我们初始化 Application 时，初始化的两个插件吗？
其中一个就是 TickerPlugin，它是 raf（requestAnimationFrame）的封装，会在页面绘制下一帧要之前执行回调函数。
Application 初始化时，调用了TickerPlugin.init() 方法，将 renderer 的 render 方法绑定到 Ticker 上。这样，render 就会不断地被异步调用。
class TickerPlugin {
static init(options) {
Object.defineProperty(this, "ticker", {
set(ticker) {
// 将 app.render 函数传入 ticker 的回调列表
ticker.add(this.render, this, UPDATE_PRIORITY.LOW);
},
// ...
});
// 触发 ticker setter
this.ticker = options.sharedTicker ? Ticker.shared : new Ticker();
}
// ...
}render 方法：
class Application {
// ...
public render() {
this.renderer.render(this.stage);
}
}因为渲染的过程非常长，代码逻辑太多，各种细枝末节，这里只讲大致流程，之后会写一篇文章具体讲解。
- 递归 app.stage 下的子 graph 对象，将其变换矩阵与父容器的做矩阵乘法（父容器的 transfrom 会影响子节点），最终计算出所有节点的最终复合变换矩阵；
- 之前创建的 Rectangle 对象，它的 x、y、width、height，转换为 WebGL 顶点着色器（Vertex Shader）需要的 8 个顶点数据；
- 对顶点应用变换矩阵；
- 计算好的顶点和颜色的一些中间批量数据。最后在 BatchRenderer.drawBatches() 方法中，调用了 WebGL 的 API：gl.drawElements。
PixiJS 高性能的一个原因是减少 draw call，尽可能一次性批量（batch）提供大量顶点和片元给到 WebGL 去处理，充分利用 GPU 的并发计算能力。
