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基于 BindingX 的富交互解决方案
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基于 BindingX 的富交互解决方案

BindingX 官网: https://alibaba.github.io/bindingx/
BindingX 项目地址: https://github.com/alibaba/bindingx

一. 背景

在 Weex 环境下实现一些复杂的手势交互效果可能会产生卡顿，这是因为每次手势交互都会产生两次 JS-native 通信。第一次是 native call JS，将手势事件传递到 JS 层交给前端处理，当 JS 层接收到回调后，会产生第二次通信，JS call native，用来驱动界面变化。与此同时，手势回调事件触发的频率是非常高的，频繁通信带来的时间成本很可能导致界面无法在 16ms 中完成绘制，因而产生卡顿。

我们提出了 Expression Binding 方案用来解决这个问题。方案是在手势开始的时候，将具体的手势控制函数以表达式的形式传递给 Native 层，当手势发生时，Native 根据预置的表达式解析器去解释执行表达式，并根据结果驱动视图变化。这样带来的好处是大大的减少了 native-JS 的通信次数，下面两幅图描述了传统方案与 Expression Binding 方案的差别：

图 1：传统方案

图 2：Expression Binding 方案

事实上，Expression Binding 不仅仅可以解决手势交互问题，任何 JS-native 频繁通信 + UI 更新的场景理论上都可以复用这套方案。比如：

  1. 监听容器的滚动，并基于滚动距离等变量更新UI如最常见的视差动画等；
  1. 监听陀螺仪方向变化数据，并更新 UI；
  1. 监听时间变化，更新 UI；
  1. ......

因此，我们将原方案进行了横向的扩展，实现了这些新的特性，并将它命名为 BindingX。2018 年 3 月，BindingX 正式开源，并同时支持了 React Native。

二. 特性一览

1. 手势能力

BindingX 能够监听元素的 pan 事件，基于此可以实现拖拽、卡片横滑等跟手的交互效果。更令人惊喜的是，类似 Weex Slider 这样的组件现在也可以使用 BindingX 来实现！



2. 动画

在 Weex 上实现动画通常的做法是使用 animation module，现在有了新的选择。使用 BindingX 可以实现所有 animation module 能实现的效果，另外，BindingX 内置了 30 多组常见的插值器，可以自由选择，当然也可以使用 cubicBezier 贝塞尔曲线定制插值器。


3. 陀螺仪

BindingX 内置了陀螺仪监听器，可以监听设备方向变化。这在很多富交互场景中非常实用，比如在手机淘宝里，你可以看到很多基于陀螺仪的视差效果：


4. 列表滚动监听

BindingX 能够监听列表等滚动容器的 onScroll 事件，通过它可以实现酷炫的视差动画：


三. 使用方式

BiningX 同时支持 ReactNative 和 Weex，对于 Weex 来说不管你是使用 Rax 还是 Vue DSL，都没有关系。下面以 Weex 举例来说明如何使用 BindingX。

第一步：安装依赖

  • 安装 npm 依赖

$ npm install weex-bindingx --save

  • 在 JS 代码中引入 BindingX 模块

import BindingX from weex-bindingx;

第二步：编写表达式

  • 根据业务场景，选择您需要的 eventType。 比如，要监听手势，eventType 值为 pan，监听滚动容器 scrollOffset 变化，eventType 值为 scroll。
  • 根据交互行为，选择要改变的属性，并编写相应的表达式。比如，交互行为是“用户横滑 100 单位，透明度从 1 变化到 0”。则属性为 “opacity”，表达式为 “1 - x / 100”。

第三步：绑定表达式

根据第二步得到的 eventType、Expression 以及 Property，调用 BindingX 模块的 bind 方法，完成绑定。

 let result = BindingX.bind({
     eventType: 'pan',       ==> 事件类型
     anchor: 'foo',          ==> anchor 指的是事件的触发者，如果是 eventType 是 “orientation” 或 “timing”，则不用填
     props: [
         {
             element: view.ref,     ==> 要改变的视图的引用或者 id
             expression: "1 - x / 100", ==> 表达式
             property: "opacity"    ==> 要改变的属性
         }
     ] 
 })

当调用 bind 方法之后，native 会启动监听，当目标事件（比如手指滑动、设备方向变化等）发生的时候，便会执行您先前绑定的一组或者多组表达式。 bind 方法会返回一个 JS 对象，其中包含了一个 token 属性，可以使用这个 token 取消绑定。

更多细节，请参考我们的文档。

第四步：取消绑定

在合适的时机调用 BindingX 的 unbind 方法取消绑定。比如，页面不可见或者即将销毁的时候。

BindingX.unbind({
    token: result.token,
    eventType: 'pan'
})

四. 内部细节

下面以 Android 为例从 native 的视角介绍下 BindingX 的具体实现，首先我们来梳理整个流程：

  1. 前端通过声明的方式定义具体的视图变化，每个视图变化过程都用一个三元组描述：
  • element：目标元素。
  • property：要改变的属性。
  • expression：表达式。通过工具生成抽象语法树。
  1. native 根据 eventType 注册对应的事件监听器，并将映射关系保存起来；
  1. 当指定的事件发生的时候，native 自行消费先前绑定的所有表达式，计算结果，并根据结果对视图进行更新。

这个过程可以用下面这张图描述:

在这个模型里，输入可以是手势事件、滚动事件、陀螺仪方向变化事件，而输出则是经过视图变换的view，视图变换的过程在 native 完成。而视图变换的规则是通过表达式来描述的，一个表达式在前端声明之后，会先通过 parser 转成 Abstract syntax tree，native 会通过预置的解析器来解析表达式树，并计算出结果，根据结果去驱动视图变化。

五. 更多想象力

事实上，BindingX 比我们想象的更加强大，在上面那张架构图中，输出部分画的是 transformed view，但是事实上除了 view，我们还在探索更多有趣的玩法，比如：

  • BindingX 和 Lottie 结合。用 BindingX 驱动 lottie 实现动画；
  • BindingX 和 Weex SVG 结合，实现好玩的轨迹动画、路径跟随动画，甚至是 morph 变形动画;
  • BindingX 和 Shader 结合，用 BindingX 来控制着色器!
  • ......

六. 下一步?

BindingX 在内部经过很长时间的孵化，在上层衍生出了很多通用的业务组件，它们涵盖了大部分的交互场景，诸如下拉刷新、转场、联动、视差动画，tab-panel、parallax 就是很好的例子。一个基于 BindingX 的前端交互体系正在成型，下一步我们会将它们逐渐开源到社区，敬请期待！