gojs 如何实现虚线(蚂蚁线)动画？

在绘制 dag 图时，通过节点和来箭头的连线来表示节点彼此之间的关系。而节点常常又带有状态，为了更好的表示节点之间的流程关系，loading 状态的节点，与后续节点之间，需要用 动画着的虚线 表示，表示正在处理中，处理完才会变成实线。原理同页面没加载出来之间，加个 loading 提示，能提供更好的交互体验。

那么如何用 gojs 实现这个效果呢？虚线，及虚线动画
虚线及虚线动画的背后原理是什么？
虚线为什么又叫蚂蚁线？
纯 css 可以实现吗？

一、gojs 实现

gojs 的基础使用，可参考之前写的文章数据可视化 gojs 简单使用介绍。

举例：国庆快到了，出游，从上海到北京，假设当前正在途径安徽到山东的路上。用 gojs 绘制出来如下：

1. 绘图

<!-- 容器 -->
<div id="myDiagramDiv" style="height:600px;width:100%;border:1px solid black"></div>

<!-- 引入gojs -->
<script src="https://unpkg.com/gojs/release/go.js"></script>

// 生成器
const $ = go.GraphObject.make;
// 定义容器，myDiagramDiv 为容器 id
const diagram = $(go.Diagram, 'myDiagramDiv');
// 节点模板，描述了如何构造每个节点
diagram.nodeTemplate = $(go.Node, "Auto", // 框自动适应文本
  $(go.Shape, "RoundedRectangle", new go.Binding("fill", "color")),
  $(go.TextBlock, {margin: 5}, new go.Binding("text", "name"))
);
// 定义model, 描述节点信息和连线信息
diagram.model = new go.GraphLinksModel(
  [ // 节点
    { key: 'shanghai', name: "出发地 上海", color: "lightblue" },
    { key: 'jiangsu', name: "途径地 江苏", color: "pink" },
    { key: 'anhui', name: "途径地 安徽", color: "pink" },
    { key: 'shandong', name: "途径地 山东", color: "orange"},
    { key: 'hebei', name: "途径地 河北", color: "orange" },
    { key: 'tianjin', name: "途径地 天津", color: "orange" },
    { key: 'beijing', name: "目的地 北京", color: "lightgreen" }
  ],
  [ // 连线
    { from: "shanghai", to: "jiangsu" },
    { from: "jiangsu", to: "anhui" },
    { from: "anhui", to: "shandong" },
    { from: "shandong", to: "hebei" },
    { from: "hebei", to: "tianjin" },
    { from: "tianjin", to: "beijing" }
  ]
);

至此，一个简单的出游途径地关系图就绘制好了，但是没有虚线动画。

2. 虚线实现

观察实现的图中既有实线，也有虚线，所以这儿需要用到 templateMap。

定义实线及虚线模板

// 定义集合，存储实线、虚线模板
const templmap = new go.Map()
const color = '#000'
// 默认连线模板
const defaultTemplate = $(
  go.Link,
  $(go.Shape, { stroke: color, strokeWidth: 1 }),
  $(go.Shape, { toArrow: 'Standard', fill: color, stroke: color, strokeWidth: 1 })
)
// 虚线连线模板，关键属性：strokeDashArray: [6, 3]
const dashedTemplate = $(
  go.Link,
  // name: 'dashedLink'，后面动画用到
  $(go.Shape, { name: 'dashedLink', stroke: color, strokeWidth: 1, strokeDashArray: [6, 3] }),
  $(go.Shape, { toArrow: 'Standard', fill: color, stroke: color, strokeWidth: 1 })
)
templmap.add('', defaultTemplate)
// dashed 为名称，描述时用属性 category: 'dashed' 指定
templmap.add('dashed', dashedTemplate)
diagram.linkTemplateMap = templmap

model 数据找到需要描述为虚线的边，加如属性：category: 'dashed'，名称需要和定义模板指定的名称一致

{ from: "anhui", to: "shandong", category: 'dashed' },

至此，实线、虚线，都绘制好了。接下来就是最后的动画了。

3. 让虚线动起来

找到虚线，更改属性：strokeDashOffset

有两种方式

方式1：go.Animation，会导致节点端口交互时连线操作有粘粘效果

function animation () {
  const animation = new go.Animation();
  // 虚线动画
  diagram.links.each((link) => {
    const dashedLink = link.findObject("dashedLink");
    if (dashedLink) {
      animation.add(dashedLink, "strokeDashOffset", 10, 0)
    }
  });
  animation.easing = go.Animation.EaseLinear;
  // Run indefinitely
  animation.runCount = Infinity;
  animation.start();
}
animation()

方式2：timeout

function animation () {
  const loop = () => {
    animationTimer = setTimeout(() => {
      const oldskips = diagram.skipsUndoManager;
      diagram.skipsUndoManager = true;
      // 虚线动画
      diagram.links.each((link) => {
        const dashedLinkShape = link.findObject("dashedLink");
        if (dashedLinkShape) {
          const off = dashedLinkShape.strokeDashOffset - 3;
          // 设置（移动）笔划划动画
          dashedLinkShape.strokeDashOffset = (off <= 0) ? 60 : off;
        }
      });
      diagram.skipsUndoManager = oldskips;
      loop();
    }, 180);
  }
  loop()
}
animation()

动画的两种方式，如果没有节点端口连线交互，建议用第一种方式实现，库的动画（可能内部做了优化）。如果想更灵活的控制动画或者第一种实现不了时，那么请用第二种方式。

至此，整个效果就完成了。

二、虚线及虚线动画背后的原理

上面的代码，主要用到了 2 个关键的属性：strokeDashArray、strokeDashOffset。

文档上有这么两行说明：

For more information, see Stroke Line Dash Array (w3.org)，see Stroke Line Dash Offset (w3.org)

背后就是 canvas，及其两个属性 setLineDash、lineDashOffset

参考：

mdn - setLineDah：一个Array数组。一组描述交替绘制线段和间距（坐标空间单位）长度的数字。如果数组元素的数量是奇数，数组的元素会被复制并重复。

代码示例：

function drawDashedLine(pattern) {
  ctx.beginPath();
  ctx.setLineDash(pattern);
  ctx.moveTo(0, y);
  ctx.lineTo(300, y);
  ctx.stroke();
  y += 20;
}
const canvas = document.getElementById('canvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');
let y = 15;
drawDashedLine([]);
drawDashedLine([1, 1]);
drawDashedLine([10, 10]);
drawDashedLine([20, 5]);
drawDashedLine([15, 3, 3, 3]);
drawDashedLine([20, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3]);
drawDashedLine([12, 3, 3]);  // Equals [12, 3, 3, 12, 3, 3]

mdn - lineDashOffset：设置虚线偏移量的属性

代码示例：

var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var offset = 0;
function draw() {
  ctx.clearRect(0,0, canvas.width, canvas.height);
  ctx.setLineDash([4, 2]);
  ctx.lineDashOffset = -offset;
  ctx.strokeRect(10,10, 100, 100);
}
function march() {
  offset++;
  if (offset > 16) {
    offset = 0;
  }
  draw();
  setTimeout(march, 20);
}
march();

三、虚线的一些概念

虚线：(数学概念)以点或者短线画成的断续的线，多用于几何图形或者标记。

为什么虚线称为蚂蚁线？

在图像影像软件中表示选区的动态虚线，因为虚线闪烁的样子像是一群蚂蚁在跑，所以俗称蚂蚁线。

在Photoshop，After Effect等软件中比较常见。

蚂蚁线：动物的一种本能现象，领头的蚂蚁以随机的路线走向食物或洞穴，第二只蚂蚁紧跟其后以相同的路线行走，每一个后来的蚂蚁紧跟前面蚂蚁行走，排成一条线的现象。

虚线的特征：流动性

四、css 绘制边框虚线

利用 css 的 border-style 绘制，有两个属性值：

dotted：显示为一系列圆点。标准中没有定义两点之间的间隔大小，视不同实现而定。圆点半径是 border-width 计算值的一半。
dashed：显示为一系列短的方形虚线。标准中没有定义线段的长度和大小，视不同实现而定。

具体参考 mdn - border-style

css 原生属性能实现虚线效果，但是要在此基础上实现动画，不容易。但是可以用 css 的其他属性来实现。

示例：

<div class="container">蚂蚁线</div>

.container {
  width: 100px;
  height: 100px;
  padding: 5px;
  border: 1px solid transparent;
  background: linear-gradient(white, white) padding-box,
    repeating-linear-gradient(-45deg, black 0, black, 25%, transparent 0, transparent 50%) 0% 0% / 0.6em 0.6em;
  animation: ants 10s linear infinite;
}
@keyframes ants {
  to {
    background-position: 100% 100%;
  }
}