在历经两年多的迭代后，Odeon大数据平台在底层能力建设上已经相当丰满。最近大半年来在数据可视化方面也投入了很大的精力，目前自助 BI 产品也已经成功上线并稳定运行了一段时间，今天小剧就来分享下我们在数据可视化中的一些经验。
今天的分享主要围绕 可视化布局模块 的一些工作，布局模块是承载可视化图表的一块画布，是用户用来组织业务逻辑的重要手段之一。先来体验下 在线demo 或者看下面的效果图：
图一：可视化布局模块效果图
一、为什么要开发可视化布局组件 ？
其实不管是在数据可视化，还是在一些自助发布的运营平台，自助布局一直是一个难以跳过的问题。在项目开始之初这个问题也同样在困扰着我们，是我们开发几套预置模版让用户挑选，还是开发一套让用户可拖拽配置的布局模块？
前者实现上非常简单，也很容易设计的非常精美，但是缺少了很多灵活性，很容易千篇一律。后者用户在使用上自由度非常高，可以拖拽出更符合自己预期的界面，但是开发成本相对较高，并且想要达到稳定、易用、高辅助性却比较难。
综合考虑上面的这些问题，我们对制定的几套方案均不满意，最终还是决定自己动手实现一个可以辅助用户进行拖拽布局的组件。
二、我们是怎么做的 ？
经过设计，我们对交互模型做了梳理，设计了卡片、图表两层结构。在此基础上对数据模型做了整体设计，结合上面效果图和 在线 demo 可以更加容易理解下面的划分。
首先是局部范围内单例的 Map 类，用来描述整个 dashboard 布局，以及其他数据存储。
其次是 Widget 类，用来定义卡片信息，包含卡片的尺寸、位置信息，以及更详细的卡片标题、卡片类型、脚注、图表ID 等信息。
最后是 Chart 类，用来定义图表信息。为了布局与图表模型分离，这里的图表信息放置较少，仅仅存储了必要的 id 等字段，图表本身实现由外部 slot 插槽来完成。
图二：数据模型
三、交互如何处理 ？
数据模型构建好了，接下来就是着手设计拖拽交互了。
出于响应式考虑，同时为了减少用户操作的随意性，在布局设计上我们放弃了像素单位，而是针对节点尺寸设计了虚拟的 12 栅格切分，在初始化、缩放、移动时都严格参照此栅格布局。
为了保障用户拖拽体验的顺畅，使布局保持整齐，我们在遵循卡片自动调整逻辑的基础上，设计了卡片的重绘流程，这一点在后面会有详细的介绍。
为了提供更好的拖拽体验，我们额外设计了虚拟卡片用来辅助用户进行布局，用户随时可以预览松开鼠标后卡片处在的位置及大小，效果如下图阴影处所示。
图三：拖拽预览效果图
四、有哪些困难点 ？
有上面的数据模型设计，其实一大半的困难已经被解决了。难点主要体现在辅助布局过程中易用性上的一些处理，总结下来有以下几点。
1、碰撞检测如何处理
其实单纯的碰撞检测是很容易解决的，毕竟所有卡片只是二维矩形而已，这一点并不是难事，困难的是碰撞后被接触的卡片需要腾出位置进行让位，我们需要找到所有被碰撞到的卡片，以及受此卡片影响的所有后续卡片，这是一个较为困难的点。
图四：碰撞检测布局重绘过程
2、自动吸顶效果如何实现
在设计布局的过程中，用户可能会把卡片拖得七零八落，而且在上面提到的碰撞检测的处理过程中，也会导致相邻卡片受影响。初期的交互在体验后发现，拖拽过程中用户需要花很长时间来重新整理布局，因此为了保证布局排列紧密，必须要有一个方法，能够将所有处于悬空状态的卡片依序吸顶处理。
图五：自动吸顶布局重绘过程
五、如何处理这两个问题 ？
上面提到的这两个困难点，在移动、缩放这两个拖拽交互中都存在，并且逻辑上是一致的，因此在拖拽布局过程中我们抽象出了一套重绘逻辑，按顺序整理如下：
- 1、碰撞检测，找出拖拽过程中与当前卡片相重叠的卡片，可能会多个卡片与之接触；
- 2、圈选影响范围，也就是图四左侧所示，递归找到受碰撞的卡片影响的所有卡片，去重处理；
- 3、临时让位，如图四右侧所示，所有将受影响的卡片做相同幅度向下移位处理，用来容纳被拖拽的卡片；
- 4、自动吸顶，图五部分所示，需要自动处理所有卡片，逻辑是卡片上方如有可用空间，则自动吸附上去。
因为拖拽需要实时预览效果，上面这四步重绘逻辑会被频繁触发。为了避免在布局过程中反复污染真实的位置数据，我们为卡片位置我们引入了 previewOffset 字段，用来存放预览效果时的垂直偏移量。
可能会有同学会产生一个疑问：这里是业务上的重绘逻辑，如此高密度的修改数据会不会在性能上表现比较差 ？
其实这个问题的解决得益于 Widget 类 的数据模型设计，在从碰撞检测到自动吸顶等一系列处理过程中，被频繁计算、修改的仅仅为相对单位的 position 对象，而界面布局使用的是绝对单位的 screenPosition 对象。数据与表现是分离的，仅当一个重绘流程结束之后才去触发 screenPosition 的更新，如此设计使得界面更新节奏更可控，界面更稳定，避免了视觉上卡片位置的闪烁的问题。
按照此重绘逻辑，既避免了 dom 层冗余的重绘开销，提高了整体性能，又在界面布局的易用性上得到大大提升，操作体验上也更加稳定、流畅。
本文主要从可视化布局模块的交互逻辑的设计上展开，并未涉及到具体代码实现，作为 Odeon 大数据平台在可视化布局模块的一些思路，相信通过本文您已经有了初步的了解。
如果您对文中提到的碰撞检测、让位处理、吸顶效果以及辅助布局中等具体实现细节感兴趣，欢迎私下进行探讨，可能的话我会另开一篇文章详细展开来聊。