2013年10月20日日曜日

Creating a custom class with an event stream

Dartでウェブアプリを作る際、ある自作のクラスから何らかのイベントを飛ばしたいときがある。そのクラスが自作のWeb Componentの場合、Polymer.dartの@observableやら**Changedイベント関数を定義すればだいたいそれでどうにかなる。というか実際いまのところそれでなんとかなってる。

問題になってくるのはUIの直接絡まないクラスでイベントを定義したい場合で、そのような場合はどうすればいいのかいまいちよくわからなかった。C#で言うところのeventを定義してそのリスナーを複数登録したいだけなんだけどどうすりゃいいの、ていう状態。

その辺を改めて調べて、だいたいのやり方が把握できた気がするのでここに記しておく。なお、試したバージョンはDart SDKの0.8.1.2_r28355とGoogle App Engine(Go) の1.8.6.1。

Channel APIをラップする

今回実際に必要になったので作ったのがGoogle App Engine Channel APIのクライアントサイドJavascriptをラップするクラス。Google App EngineのChannel APIは今のところJavascript用のクライアントサイドスクリプトしか用意してないため、Dartから使おうとするとjs-interopあたりを駆使して自分でラップする必要がある。たしか非公式なパッケージもどっかにあったけど、どうせそんなアップデートされないだろうし公式にDartがサポートされるまでは自分でラップした方が確実だろう、ということで自分でやった。

Server Channel

下のServerChannelがChannel API経由のメッセージ受信、及びサーバーへのリクエスト送信を担当するクラス。Web Socketと違ってChannel APIは片方向なので、サーバーへのリクエストは都度HTTPで送る必要がある。サーバーへのインタフェースは一箇所に集めたかったからそのリクエストを出す部分もこいつに担当させてる。クラス内で使われてるClientとUserは単なるjsonをクラスにマッピングしたものと考えてもらえればOK(つまりそのクラス自体には現状何も機能が無い)。

import 'dart:async';
import 'dart:html';
import 'dart:json' as json;
import 'package:js/js.dart' as js;

/**
 * Interface class to the server
 */
class ServerChannel {

    ServerChannel(this.socket, this.client, this.user);

    Client client;
    Object socket;
    User user;

    static Future<ServerChannel> connect(String domain) {
        var request = new HttpRequest();
        var url = "${domain}${clientApiPath}";
        print("sending to ${url}");
        request.open("POST", url);
        var str = json.stringify(new Client(-1,"",""));
        print(str);

        ServerChannel chan = new ServerChannel(null, null, null);
        chan._controller = new StreamController<Object>.broadcast();
        // handler for the server response
        request.onReadyStateChange.listen((_) {
            if (request.readyState == HttpRequest.DONE &&
                (request.status == 200 || request.status == 0)) {
                print(request.responseText);
                Map map = json.parse(request.responseText);
                var client = new Client.fromJson(map["Client"]);
                var user = new User.fromJson(map["User"]);

                // connect to the server via channel api
                var appengine = js.context.goog.appengine;
                var channel = new js.Proxy(appengine.Channel, client.channelToken);
                var socket = channel.open();

                // setup handlers for the channel
                socket.onopen = new js.Callback.once(() {
                    print("channel opened");
                });

                socket.onmessage = new js.Callback.many(chan._onMessage);

                socket.onerror = new js.Callback.many(chan._onError);

                socket.onclose = new js.Callback.once(() {
                    print("channel closed");

                    // disopose Callback.many explicitly
                    socket.onmessage.dispose();
                    socket.onerror.dispose();
                });

                chan.socket = socket;
                chan.client = client;
                chan.user = user;
                chan._completer.complete(chan);
            }
        });
        request.send(str);
        return chan._completer.future;
    }

    void listen(Function onMessage) {
        _controller.stream.listen(onMessage);
    }

    void _onMessage(Object message) {
        print(message);
        // send a meesage to all the listeners
        // We need to pass the actual data in order to avoid
        // "Proxy has been invalidated" error
        _controller.add(message.data);

    }

    void _onError(Object message) {
        print(message);
        // send a message to all the listeners
        // _controller.addError(message);
    }

    void sendRemark(Remark remark, String domain) {
        var request = new HttpRequest();
        var url = "${domain}${remarkApiPath}";
        print("sending to ${url}");
        request.open("POST", url);
        var str = json.stringify(remark);
        print(str);
        request.send(str);
    }


    static const string remarkApiPath = "api/1/remark";
    static const string clientApiPath = "api/1/client";
    Completer<ServerChannel> _completer = new Completer<ServerChannel>();
    StreamController<Object> _controller;
}

ServerChannelだけだとわかりづらいので、それを実際に使ってる部分のコードも載せる。 中でやってることは以下の通り。

  1. 指定されたドメインに対してChannel APIの接続リクエストを送る
  2. 接続が成功したらServerChannelのインスタンスに対してメッセージ受信時のハンドラ(_onMessage)を登録する
class SampleClient {
    void init() {
        // connect to server
        print("Sending connect request");
        var domain = window.location.href;
        ServerChannel.connect(domain).then((chan) {
            _channel = chan;
            _channel.listen(_onMessage);
        });
    }

    void _onMessage(Object message) {
        print("onmessage at channel: ${message}");
    }

    ServerChannel _channel;
}

Stream Controller

先ほどのServerChannelでイベントを扱っているキモの部分はStreamControllerで、それ以外はあまり関係無い。StreamControllerの詳細はドキュメントの方を読んでもらうとして、簡単に言うとStreamControllerはDartのイベントまわりのインフラであるStreamを叩くための補助クラス。イベントの下回りはStream側で担当してくれるので、Streamを簡単に任意のものと組み合わせられるようにしてくれるのがStreamController。

ServerChannel.connect関数

実際にStreamController経由でイベントを飛ばすにはまずサーバーからChannel API経由でメッセージを受け取れる必要があって、その辺の準備をやっているのがconnect関数。connect関数はだいたい以下の流れになってる。

  1. ServerChannelクラスを初期化する。中のStreamControllerは複数のリスナーを想定してるのでbroadcast関数で複数リスナー用のモードにする。
  2. 指定されたドメインに対してクライアント情報を送る。上のコードではCompleterを使ってFutureを返しているので、connect関数はすぐに抜けて実際にリクエストを送って返答を待つ部分は非同期に実行される。
  3. サーバーのレスポンスを待って、レスポンスからChannel接続用のクライアントIDとその他ユーザー情報を取得する
  4. js-interopを使ってChannel APIのJavascriptコードを呼び出す。ここではChannel APIのソケットを初期化して内部のハンドラを登録してる。
  5. 完成したServerChannelインスタンスをFutureの先で待ってるコードに渡す

js-interopの落とし穴

上の手順を踏むとメッセージが来るたびにServerChannel内部の_onMessageが呼ばれるようになって、あとはそれを外部のリスナーへ通知してやればおしまい。それをやってるのがStreamControllerのadd関数なんだけどここで一点注意が必要。

どうもjs-interopから戻ってきたオブジェクトそのものへの参照は保持してはダメらしく、保持しようとすると"Exception: Proxy js-ref-8 has been invalidated. "みたいなエラーが飛ぶ。そこで上のコードではオブジェクト本体ではなく、オブジェクトが持つデータをリスナーに渡すことでエラーを回避してる。

まとめというか感想

  • UIの絡まない汎用的なイベントはStreamController経由で飛ばしましょう。UIが絡む場合は素直にPolymerの機構を使いましょう。
  • js-interop使うときはオブジェクトの参照に注意。それさえ気をつければJavascriptのライブラリもDartから割と普通に使えるかも。

2013年6月14日金曜日

Playing with Dart Web UI again

最後にWeb UIを触ってからしばらく経って、Dart自体のライブラリやらも色々と大きな変更があったようなのでまた久しぶりにWeb UIまわりを触ってみた。作ったものは前回とおなじというか、それを修正・拡張したもの。使ったのはDart Editor version 0.5.16_r23799とWeb UI version 0.4.11+1で、できあがったサンプルはここ

できたもの

動物の名前と色をリストで表示するだけのもの。


表示した直後

スライダー動かすと色も変わる

前と比べてどう変わったか

前やったときにはできなかった(もしくはめんどくさそうでやらなかった)ことがいくつかできるようになってた。具体的には以下の2つ。

  • 子のコンポーネントと親のコンポーネントをイベントでつなげられるようになった

    前試したときはちょうどStreams APIまわりができたばっかりくらいのタイミングで、それをどうカスタムなイベントに転用すればいいかよくわからなかった。その後情報がいくらか整備されてEventStreamProviderとCustomEvent使えばできるようになることがわかった、ていう感じ。個人的にこれは結構大きい。

  • input type="range"とのバインドができるようになった

    前ためしたときは確かinput type="range"とのバインドはうまく動かなかったけど、今回試したら普通に動いてた。

大きな変更があったのはanimal-summaryとcolor-editorの中だけなので、そこだけ解説する。

animal-summary

<!doctype html>
<html>
    <head>
        <link rel="import" href="color-editor.html">
    </head>
    <body>
        <element name="animal-summary" constructor="AnimalSummaryViewModel" extends="div">
            <template>
                <div>{{header}}</div>
                <color-editor id="pallet" model="{{model.color}}"></color-editor>
                <canvas id="summary" width="300" height="200"></canvas>
            </template>
            <script type="application/dart">
            import 'dart:json' as json;
            import 'package:web_ui/web_ui.dart';
            import 'package:dart_web_ui_sample/src/AnimalSummary.dart';
            import 'package:dart_web_ui_sample/src/Color.dart';

            class AnimalSummaryViewModel extends WebComponent {

                AnimalSummaryViewModel() {
                }

                String get header => "${model.name}:${model.count}";

                void increment(e) {
                    model.count++;
                }

                void created() {
                }

                void inserted() {
                    _initializeCanvas(model.color);

                    var p = query("#pallet");
                    p.xtag.onColorChanged.listen((event) {
                        // sync canvas color with the editor color
                        String str = event.detail;
                        var obj = json.parse(str);
                        Color c = new Color(obj["r"], obj["g"], obj["b"]);
                        _initializeCanvas(c);
                    });
                }

                void _initializeCanvas(Color color) {
                    var c = query("#summary");
                    var ctx = c.getContext('2d');
                    ctx.fillStyle = color.cssString;
                    ctx.fillRect(0,0,300,200);
                }

                AnimalSummary model;
            }
            </script>
        </element>
    </body>
</html>

前と変わったところで重要なのはinserted()の中。inserted()はanimal-summaryがDOMに追加された段階で呼ばれてくるんだけど、上のコードではその段階でcolor-editorが独自に定義したonColorChangedイベントにリスナーを登録してる。これの意図はcolor-editorの中で色に変更が加わったら、それをanimal-summary側で察知して表示されてる色を更新したい、というもの。

途中であらわれる謎のxtagというプロパティはこの辺に記述がある。queryから返ってきたElementはただのdivなので、自分で独自に定義したonColorChangedにアクセスするにはxtagを経由して実際のWeb Componentインスタンスにアクセスしないといけない、らしい。

ちなみに、そのうちinsertedとかはなくなるかも

color-editor

<!doctype html>
<html>
    <body>
        <element name="color-editor" constructor="ColorViewModel" extends="div">
            <template>
                <ul>
                    <li>R:<input type="range" bind-value="red" min="0" max="255" ><input type="text" readonly bind-value="red"></li>
                    <li>G:<input type="range" bind-value="green" min="0" max="255" ><input type="text" readonly bind-value="green"></li>
                    <li>B:<input type="range" bind-value="blue" min="0" max="255" ><input type="text" readonly bind-value="blue"></li>
                </ul>
            </template>
            <script type="application/dart">
            import 'dart:html';
            import 'dart:async';
            import 'dart:json' as json;
            import 'package:web_ui/web_ui.dart';
            import 'package:dart_web_ui_sample/src/Color.dart';

            class ColorViewModel extends WebComponent {
                ColorViewModel() {
                }

                static const EventStreamProvider<CustomEvent> colorChangedEvent = 
                    const EventStreamProvider<CustomEvent>('colorChanged');

                Stream<CustomEvent> get onColorChanged => colorChangedEvent.forTarget(this);

                String get red => "${model.red}";
                set red(String r) {
                    int nr = int.parse(r);
                    if (model.red == nr) {
                        return;
                    }
                    model.red = nr;
                    _notifyColorChange(model);
                }

                String get green => "${model.green}";
                set green(String g) {
                    int ng = int.parse(g);
                    if (model.green == ng) {
                        return;
                    }
                    model.green = ng; 
                    _notifyColorChange(model);
                }

                String get blue => "${model.blue}";
                set blue(String b) {
                    int nb = int.parse(b);
                    if (model.blue == nb) {
                        return;
                    }
                    model.blue = nb;
                    _notifyColorChange(model);
                }

                void created() {
                }

                void inserted() {
                }

                void _notifyColorChange(Color newColor) {
                    var str = json.stringify(newColor);
                    CustomEvent ev = new CustomEvent('colorChanged', canBubble: true, cancelable: true, detail: str);
                    dispatchEvent(ev);
                }

                Color model;
            }
            </script>
        </element>
    </body>
</html>

こっちで重要なのはEventStreamProviderとCustomEventでカスタムなイベントを定義してるところと、notifyColorChangeで実際にイベントを発行してるところ。

定義するところはもう作法が決まってるので、作法にのっとって書けば大丈夫。個人的にこの辺はWPFでDependencyPropertyを定義するときと少し似てるなーと思った。イベントを発行するところも大体作法通りなんだけど、1つ注意が必要なのはdetailの引数を渡すところ。これはドキュメントを見るとObject型を受け付けてるんだけど、実際は勝手に文字列に変換されるっぽい。最初インスタンスをそのまま渡したらリスナー側で例外が飛んで困った。そのため、今は先にこちらでjson文字列に変えてから渡してる。もちろんリスナー側でもjson文字列が来ることを前提でparseしてる。

なお、Colorをjson化するためColor側ではtoJson()ていう専用の関数を定義している。stringifyの中でそのtoJsonが呼ばれてるっぽい。

感想

しばらく放置してた間に色々変化があったようで、当初やりたかったことができるようになってきた印象。もう少し遊んでみるかも。

2012年12月12日水曜日

Playing with Dart Web UI

以前DartでのWeb Componentsの記事を書いてからまだ一月ちょっとくらいしか経ってないけど、Web Componentsパッケージ側で色々と変化があったせいですでに前の情報が役立たずになってしまっている。ということで最新情報で改めて書く。

何が変わったか

以下の通り。詳しくはDartの開発者が書いた記事へ。

  • そもそもパッケージの名前がweb_componentsからweb_uiに変わった。
  • バインディングやらの記法が変わった
  • Web Componentsとは直接関係ないけど、パッケージの構成が少し変わった。

逆にdwc.dartでのコンパイル方法やらDartiumでの閲覧方法は変わってないのでそこは前回と同じでいける。

コードの修正版

パッケージにしたものをGithubのリポジトリにアップした。ここではそれぞれをもう少し詳しく見ていく。

index.html

このindex.htmlはこのサンプルのエントリーポイントで、Dartのmainが記述されてる。以前は一つのindex.htmlに全部まとめてたんだけど、コンポーネント間の依存関係がうまく解決できなかったので今回は細かくファイルを分けた。

<!doctype html>
<html>
    <head>
        <title>Dart Web UI Sample</title>
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="stylesheets/bootstrap.min.css">
        <link rel="shortcut icon" type="image/png" href="images/favicon.png">
        <link rel="components" href="components/animal-summary.html">
        <script type="text/javascript" src="http://dart.googlecode.com/svn/branches/bleeding_edge/dart/client/dart.js"></script> 
    </head>
    <body>
    <div id="navigationArea" class="navbar">
        <div class="navbar-inner">
            <div class="container">
                <a class="brand" href="#">Dart Web UI Sample</a>
            </div>
        </div>
    </div>
    <div id="animalListArea">
        <ul>
            <template iterate='a in animalList'>
                <animal-summary model="{{a}}" ></animal-summary>
            </template>
        </ul>
    </div>
    <script type="application/dart">
    import 'package:dart_web_ui_sample/src/AnimalSummary.dart';
    import 'package:dart_web_ui_sample/src/Color.dart';

    List<AnimalSummary> animalList = <AnimalSummary>[
        new AnimalSummary("aardvark",0, new Color(140,70,20)),
        new AnimalSummary("giraffe",1, new Color(255,255,0))
        ];
  
    void main() {}
    </script>  
    </body>
</html>
dwc.dartでコンパイルしてからDartiumで開いたindex.html

記法やらを新しくしたのと、色を示すColorクラスを追加したのが前と違う点。

animal-summary.html

AnimalSummaryクラスのViewModelとViewに相当するのがこのhtmlファイル。templateタグ内のマークアップがViewで、その下にDartで書かれているクラスがViewModel。

<!doctype html>
<html>
 <head>
  <link rel="components" href="color-editor.html">
 </head>
 <body>
     <element name="animal-summary" constructor="AnimalSummaryViewModel" extends="div">
         <template>
             <div>{{header}}</div>
             <color-editor model="{{model.color}}"></color-editor>
             <canvas id="summary" width="300" height="200"></canvas>
         </template>
         <script type="application/dart">
         import 'package:web_ui/web_ui.dart';
         import 'package:dart_web_ui_sample/src/AnimalSummary.dart';

         class AnimalSummaryViewModel extends WebComponent {

             AnimalSummaryViewModel() {
             }

             String get header => "${model.name}:${model.count}";

             void increment(e) {
                 model.count++;
             }

             void created() {
                print("created.");
             }

             void inserted() {
                 _initializeCanvas("#summary");
                 print("inserted.");
             }

             void _initializeCanvas(String id) {
                 var c = query(id);
                 var ctx = c.getContext('2d');
                 ctx.fillStyle = model.color.cssString;
                 ctx.fillRect(0,0,300,200);
             }

             AnimalSummary model;
         }
         </script>
     </element>
 </body>
</html>

Viewとしてはdiv、canvas、それと別に定義したcolor-editorというComponentを使用している。Canvasに関してはViewModel側でinserted関数を実装することで挿入されたタイミングに合わせて初期化を行なっている点が重要。

試したかんじtemplate内の子要素についてはinsertedのタイミングならqueryで取得できる。ただcreatedでqueryしようとしても現状はnullしか返ってこない。

color-editor.html

color-editorはanimal-summaryのtemplateで使っている色のエディタ。本当はスライダー(input type="range")を使いたいんだけど、現状はWeb UI側がスライダーとのデータバインディングをサポートしてないみたいで今はテキストボックスを使ってる。

<!doctype html>
<html>
 <body>
     <element name="color-editor" constructor="ColorViewModel" extends="div">
         <template>
          <ul>
              <li>Red:<input type="text" bind-value="red" /></li>
              <li>Green:<input type="text" bind-value="green" /></li>
              <li>Blue:<input type="text" bind-value="blue" /></li>
          </ul>
         </template>
         <script type="application/dart">
         import 'package:web_ui/web_ui.dart';
         import 'package:dart_web_ui_sample/src/Color.dart';

         class ColorViewModel extends WebComponent {
             ColorViewModel() {
             }

             String get red => "${model.red}";
             String set red(String r) => model.red = int.parse(r);

             String get green => "${model.green}";
             String set green(String g) => model.green = int.parse(g);

             String get blue => "${model.blue}";
             String set blue(String b) => model.blue = int.parse(b);

             void created() {

             }

             void inserted() {
              print("r: ${model.red} g: ${model.green} b: ${model.blue}");
             }

             Color model;
         }
        </script>
     </element>
 </body>
</html>

現状は値をViewModel側に渡すタイミング(WPFで言うところのUpdateSourceTrigger)を制御できないので、一文字消すとその段階でViewModelへの値の引渡しが行われる。そのせいで、テキストボックス内の数字を全部消すとnullか何かが渡ってきてエラーが起きる。

Redのテキストボックスを空にした瞬間にエラーが飛ぶ

本当ならテキストボックスからフォーカスが外れた段階で値の引渡しをやりたい。WPFみたいにタイミングいじれるようになるのか?

Color.dart

ColorはColorViewModelのModelに相当するクラス。見たまんまなので特にいうことはない。あえていえばcssStringというプロパティでCSS用の文字列を返すようにした、という点。

library dart_web_ui_sample;

class Color {
    Color(this.red, this.green, this.blue);
    int red;
    int green;
    int blue;
    String get cssString => "rgb(${red},${green},${blue})";
}

AnimalSummary.dart

本サンプルの主役を張ってるクラス。これも見たまんま。

library dart_web_ui_sample;
import 'package:dart_web_ui_sample/src/Color.dart';

class AnimalSummary {
    AnimalSummary(this.name, this.count, this.color);
    String name = "No Name";
    int count = 0;
    Color color;
}

感想

着実に良くなってる感じ。記法はシンプルになったし、子要素へのqueryも前までできなかったけどできるようになった。書いてて気になったのは下の点くらい。

  • WPFでいうところのUpdateSourceTriggerみたいに値を引渡すタイミングをいじりたい。
  • WPFでいうところのConverter的な仕組みで文字列 to 数値の変換のような働きをViewModelの外に出したい。今回でいえば色の数値をViewModelの中でint.parse()してるのをConverter的なクラスにやらせて、ColorViewModelはあくまでintしかインタフェースを持たないようにしたい。
  • ColorViewModelでの色の変更をAnimalSummaryViewModelに伝えてCanvasの色も更新したいんだけどどうすりゃいいんだ。

でもやっぱhtmlでも部品ごとにhtmlファイル分けて、それぞれで完結するViewとViewModelを書けるのは気持ちいい。

2012年11月4日日曜日

Playing with Dart Web Components

2012/12/27更新:この記事は一部情報が古いので、こちらと併せて読むといいかも。

Dart Web Componentsの記事が10月にアップされて、それからしばらくはバグってたりでまともに使えなかったんだけど、今日試したらなんとか使えた。で、Web Componentsマジさいこーってなったのでちょっとここで参考用に情報を残しておこうと思う。試した環境はUbuntu Linux 12.10(64 bit)。

手順

注:最近はDartで互換性を捨てる変更がいろいろと入ってるため、タイミングによっては同じやり方でうまく行かないかもしれない

Web Componentsを試すにはいろいろと手順が必要で、順番的には以下の通りになる。

  1. Dart SDK、Dartiumの準備
  2. テスト用のパッケージの生成
  3. htmlの記述、およびdwc.dartによるコンパイル
  4. Dartiumでの閲覧

それぞれ順を追って説明する。

Dart SDK、Dartiumの準備

まずすべきは最新のDartiumとSDKを落としてくること。Editorごと落とすと全部含まれているのでそれが楽かも。場所はここ(64bit版)。なぜ最新版でないといけないかというと、安定版では最新のDartの変更が取り込まれていないため、あとの手順で失敗してしまうから。(2012/11/4現在)

Editorを落としたら解凍してでてきたdartディレクトリにパスを通すんだけど、自分は~/binの下にdartディレクトリをおいて、~/.bashrcに以下のように書いてる。

export PATH=$PATH:~/bin/dart/dart-sdk/bin

これで必要な実行ファイル、特にdartとpubにパスが通る。

テスト用パッケージの生成

Dartはコードのパッケージ化を推進していて、今回使うWeb Componentsももちろんパッケージ化されている。パッケージ化されたコードを使う側もパッケージ化したほうが何かと都合がいいので、その作法に従うことにする。パッケージ化の詳細な手順は公式なドキュメントに任せるとして、ここでは最低限必要な部分だけを説明する。

  1. パッケージのルートディレクトリの生成

    パッケージ関連のファイルを格納する適当なディレクトリを作る。今回はdart-web-components-testとする。

  2. pubspec.yamlの作成

    pubspec.yamlというファイルはパッケージの情報、例えば名前やら依存する他のパッケージやらの情報を記述するファイルで、Web Componentsのパッケージを持ってくるためにこれを記述しなければならない。といっても内容は単純で、以下のとおり。

    name: dart-web-components-test 
    dependencies:
      web_components: any 
    

    パッケージの名前と、あとweb_componentsというパッケージに依存してることを示している。内容はこれだけ。

  3. pubによる依存パッケージのダウンロード

    今度は先ほど作ったpubspec.yamlを使って依存するパッケージをダウンロードする。dart-web-components-testのしたにpubspec.yamlを置いて、以下のコマンドをうつ。

    $ pub install
    Resolving dependencies...
    Downloading web_components 0.2.5+2 from hosted...
    Downloading js 0.0.7 from hosted...
    Downloading html5lib 0.0.19 from hosted...
    Dependencies installed!
    $ 
    

    これでWeb Componentsを使うのに必要なパッケージがダウンロードされて、自動的に作られたpackagesディレクトリの下に置かれる。ラクチン。ちなみにpackagesの中身は下のようになってるはず。

    $ ls packages/
    args  html5lib  js  logging  unittest  web_components
    

htmlの記述、およびdwc.dartによるコンパイル

必要なパッケージがそろったので、今度は実際にコードを書いていく。Web Componentsなコードの書き方はこの記事に詳しく書いてあるのでそっちを見るのをおすすめする。MVVM(Model-View-View Model)なコードに経験がある人ならあっさり理解できると思うけど、そうでない人にはもしかしたらちょっとわかりづらいかも。幸い俺は経験があるので問題なかった。

index.html

以下にサンプルのコードを示す。内容は動物のリストを表示するという単純なもの。中ではWeb Componentsの要素(element, template, iterate等)を色々と使ってる。

<!doctype html>
<html>
    <head>
        <title>Dart Web Components</title>
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="dart-web-components-test/bootstrap.min.css">
        <script src="http://dart.googlecode.com/svn/branches/bleeding_edge/dart/client/dart.js"></script> 
    </head>
    <body>
    <!-- Summary of Animal -->
    <element name="animal-summary" constructor="AnimalSummaryViewModel" extends="div">
        <template>
            <div>{{header}}</div>
            <button data-action="click:increment">Click to increment</button>
            <input type="text" data-bind="value:name" placeholder="type name here">
        </template>
        <script type="application/dart">
        import 'package:web_components/web_component.dart';

        /// Model class of animal
        class AnimalSummary {
            AnimalSummary(this.name, this.count);
            String name = "No Name";
            int count = 0;
        }

        /// View Model class of animal
        class AnimalSummaryViewModel extends WebComponent {

            /// read-only header
            String get header => "${_animal.name}:${_animal.count}";

            void increment(e) {
                _animal.count++;
            }

            String get name => _animal.name;
            String set name(String s) => _animal.name = s;

            /// accessor for the underlying model
            AnimalSummary get model => _animal;
            AnimalSummary set model(AnimalSummary ts) => _animal = ts;

            AnimalSummary _animal;
        }
        </script>
    </element>

    <div id="navigationArea" class="navbar">
        <div class="navbar-inner">
            <div class="container">
                <a class="brand" href="#">Dart Web Components</a>
            </div>
        </div>
    </div>
    <div id="animalListArea">
        <ul>
            <template iterate='a in animalList'>
                <animal-summary data-value="model: a"/>
            </template>
        </ul>
    </div>
    <script type="application/dart">

    // create a list of animals to show
    List<AnimalSummary> animalList = <AnimalSummary>[
        new AnimalSummary("aardvark",0),
        new AnimalSummary("giraffe",1)
        ];
  
    void main() {}
    </script>  
    </body>
</html>

コードが書けたら今度はそれを一旦コンパイルしないといけない。これは最終的には不要になる(と期待している)けど、現状は必要みたい。ということで以下のコマンドをうつ。

$ dart --package-root=packages/ packages/web_components/dwc.dart index.html 
Total time spent on index.html                               -- 270 ms
$ ls
_index.html.animal_summary.dart  _index.html_bootstrap.dart  packages
_index.html.dart                 bootstrap.min.css           pubspec.lock
_index.html.html                 index.html                  pubspec.yaml

これでindex.htmlの解析がおこなわれて、無数のよくわからないファイル(_index.html*)が生成される。

Dartiumでの閲覧

これで必要なファイルが揃ったのでいよいよDartiumを起動して結果を確認する。Dartiumを起動するときは下のコマンドを使用する。

$ ~/bin/dart/chromium/chrome --user-data-dir --enable-experimental-webkit-features --allow-file-access-from-files &

これでWeb Componentsが有効化されたDartiumが起動する。ついでにローカルファイルアクセスを有効化するフラグもつけた。この状態で先ほど生成された_index.html.htmlを開くと下のようになる。

テキストボックス上で名前をいじれば表示されている名前も変わるし、ボタンを押せば数字も増える。

AnimalSummaryViewModelのプロパティと各種のView、例えば名前とテキストボックスがバインド(Web Component的には別の用語かも)されていて、名前が変更された場合は自動的にその変更が反映されるようになっている。

またulの中のli要素も"iterate='a in animalList'"という書き方でリストから自動的に生成させることができる。その生成される要素もelementとして定義したanimal-summary要素で、すごいすっきりと宣言的に書くことができている。

まとめ

ということでDart Web Componentsを試してみた。JavaScriptではBackbone.jsとかで似たようなことはできるっぽいけど、やっぱり公式にサポートしてもらえると大変助かる。あと最近はC# + WPF + MVVMを書くことが多かったので、Webでも似たような書き方ができるというのは非常にありがたい(というかそうでないとめんどくさすぎてヤル気が起きないくらい)。今後もWeb Componentsには頑張ってほしい。

2012年8月18日土曜日

Playing with Play!

ここ何回か紹介してたWebSocketのサンプル、今度はScala (Playframework) + Dartに移植したので公開する。Playframeworkを使ってる関係でファイルが多いのでGithubのリポジトリにアップしてある。

わざわざGoで書いたのになんで今度はPlayframeworkに移植したかというと、ローカルで遊ぶんじゃなくてどこかのサーバーでプログラムを動かしたいと思ったから。で色々調べたらHerokuが良さそうだ!ってんでHerokuにGo版をアップしたら、実はHerokuがWebSocketにまだ対応してないことが発覚。しょうがないから他の候補を探したらdotCloudというサービスを発見して、でもそこはGoには対応してないからじゃあ今度はScala(というかPlayframework)で書きましょう、という流れになった。

Scalaとの戦い

今回はじめてScalaに触ったけど、これが想像以上に苦戦した。苦戦した点としては以下。

  • 型推論のおかげで(せいで?)色んなところが省略できてしまう。戻り値があるのにreturnは書いても書かなくてもいいとか、引数の無い関数はカッコが不要とか、そういった諸々のルールのおかげで何が型で何が関数かすら最初はわかりづらかった。
  • 記号の羅列、たとえば">>>"とか"?"とかも関数として定義できるから、importしたライブラリのリファレンスをちゃんと探さないとプログラムの意味がわからない。今回のPlayframeworkで言えば"a ? b"という記述の意味するところがわからなくて(結局はAkkaのaskという関数コールを意味してた)、その上検索もしづらいからかなり解読に苦労した。
  • いきなりPlayframeworkのコードはハードル高かった。フレームワーク自体が色々高度なことをやってるから、Scalaはじめたばっかりの人間が見ても厳しいものがある。最初はobject定義とclass定義の違いすらわからなくて、本当はobject定義の方のリファレンス見なきゃいけないのにずっとclassの方の定義をみてて、関数の定義のってねーなーどういうこと? とかやってた。

Application.scala

サーバー側で行う各種の処理を記述してあるのがこのApplication.scalaで、ここで定義された関数をroutesファイルでURLと結びつけることでウェブサイトを構築していく。

indexはルートのURLにアクセスしてきたクライアントに対してUUIDを生成して、そのUUIDを埋めこんだhtml+scriptを返すということをやっている。また、connectはWebSocketでアクセスしてきたクライアントに対してIterateeとEnumeratorの組を生成して返す、ということをやっている。

package controllers

import play.api._
import play.api.mvc._
import play.api.data._
import play.api.libs.json._
import play.api.data.Forms._
import models.Room
import models.Remark

object Application extends Controller {

  private val initialString = """
      _,,,,._                  、-r
   ,.','" ̄`,ゝ _,,,_   _,,,_   _,,,,__,. | |  _,,,,,_
  { {   ,___ ,'r⌒!゙! ,'r⌒!゙! ,.'r⌒!.!"| l ,.'r_,,.>〉
  ゝヽ、 ~]| ゞ_,.'ノ ゞ_,.'ノ ゞ__,.'ノ | l {,ヽ、__,.
   `ー-‐'"   ~    ~  〃 `゙,ヽ ̄` `゙'''"
                 ゙=、_,.〃
  """
 
  def index = Action { implicit request =>
    val uuid = java.util.UUID.randomUUID.toString
    Logger.info("Generated uuid: "+uuid)
    Ok(views.html.index("Remark Presenter", uuid, initialString))
  }

  def connect(userID: String) = WebSocket.async[JsValue] { request  =>
    Logger.info("userID from client: "+userID)
    Room.join(userID) 
  }
}

Room.scala

クライアントとやりとりを行うアクターを定義している。基本的にやっていることは単純で、クライアントをリストに追加して誰かが発言するたびにその内容を全員に伝播する、というもの。

package models

import akka.actor._
import akka.util.duration._

import play.api._
import play.api.libs.json._
import play.api.libs.iteratee._
import play.api.libs.concurrent._

import akka.util.Timeout
import akka.pattern.ask

import play.api.Play.current

object Room {

  lazy val default = Akka.system.actorOf(Props[Room])

  implicit val timeout = Timeout(1 second)

  def join(userID:String):Promise[(Iteratee[JsValue,_],Enumerator[JsValue])] = {
    (default ? Join(userID)).asPromise.map {
      
      case Connected(enumerator) => {
      
        // Create an Iteratee to consume the feed
        val iteratee = Iteratee.foreach[JsValue] { event =>
          val content = (event \ "Remark").as[String]
          val duration = (event \ "Duration").as[String]
          val path = (event \ "Path").as[String]
          val doRotate = (event \ "Rotate").as[Boolean]
          val remark = Remark(content, duration, path, doRotate)
          default ! Talk(userID, remark)
        }.mapDone { _ =>
          default ! Quit(userID)
        }

        (iteratee,enumerator)
      }
        
      case CannotConnect(error) => {
      
        // Connection error

        // A finished Iteratee sending EOF
        val iteratee = Done[JsValue,Unit]((),Input.EOF)

        // Send an error and close the socket
        val enumerator =  Enumerator[JsValue](JsObject(Seq("error" -> JsString(error)))).andThen(Enumerator.enumInput(Input.EOF))
        
        (iteratee,enumerator)
      }
    }
  }
}

case class Remark(content: String, duration: String, path: String, rotate: Boolean)
case class Join(userID: String)
case class Quit(userID: String)
case class Talk(userID: String, remark: Remark)

case class NotifyJoin(userID: String)
case class Connected(enumerator:Enumerator[JsValue])
case class CannotConnect(msg: String)

class Room extends Actor {
 private var clients = Map.empty[String, PushEnumerator[JsValue]]

 def receive = {
  case Join(userID) => {
      // Create an Enumerator to write to this socket
      val channel =  Enumerator.imperative[JsValue]( onStart = self ! NotifyJoin(userID))
      if(clients.contains(userID)) {
        sender ! CannotConnect("This userID is already used")
      } else {
        clients = clients + (userID -> channel)
        
        sender ! Connected(channel)
      }
  }

    case Quit(userID) => {
      clients = clients - userID
      Logger.info(userID + " leaved")
      //notifyAll("quit", userID, "has leaved the room")
    }

  case Talk(userID, remark) => {
      Logger.info(userID + ":" +remark.toString)
   // send to all clients
      val msg = Json.toJson(
          Map(
          "Remark" -> Json.toJson(remark.content),
          "Duration" -> Json.toJson(remark.duration),
          "Path" -> Json.toJson(remark.path),
          "Rotate" -> Json.toJson(remark.rotate)
        )
      ) 
      //Logger.info(msg.toString);
      clients.foreach { 
        case (_, channel) => channel.push(msg)
      }
   }
    
    case NotifyJoin(userID) => {
      Logger.info(userID + " joined")
      // notifyAll("join", userID, "has entered the room")
    }
  }


  // def notifyAll(kind: String, user: String, text: String) {
  //   val msg = JsObject(
  //     Seq(
  //       "kind" -> JsString(kind),
  //       "user" -> JsString(user),
  //       "message" -> JsString(text),
  //       "clients" -> JsArray(
  //         clients.keySet.toList.map(JsString)
  //       )
  //     )
  //   )
    
  //   clients.foreach { 
  //     case (_, channel) => channel.push(msg)
  //   }
  // }
}

routes

Application.scalaで記述されている関数と実際のURLを紐づけているのがこのroutesファイル。一番下の行はpublicディレクトリの下の各種CSS・スクリプトとURLを対応付けしている。

# Routes
# This file defines all application routes (Higher priority routes first)
# ~~~~

# Home page
GET     /                           controllers.Application.index
GET     /:userID                    controllers.Application.connect(userID: String)
GET     /assets/*file               controllers.Assets.at(path="/public", file)

main.scala.html

クライアント側で実行されるスクリプトのmain部分が含まれたテンプレート。Application.scalaで生成されたuserIDをもとにWebSocketへ接続を行うといった処理がDart側で行なわている。

@(title: String, userID: String)(content: Html)(implicit request: RequestHeader)

<!doctype html>
    <head>
        <title>@title</title>
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="@routes.Assets.at("stylesheets/bootstrap.min.css")">
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="@routes.Assets.at("stylesheets/client.css")">
        <link rel="shortcut icon" type="image/png" href="@routes.Assets.at("images/favicon.png")">
        <script src="http://dart.googlecode.com/svn/branches/bleeding_edge/dart/client/dart.js"></script> 
    </head>
    <body>
    <script type="application/dart">
    #import("@routes.Assets.at("scripts/App.dart")");
    #import("@routes.Assets.at("scripts/SVGRemarkDisplayer.dart")");

    void main() {
        // initialize displayers
        final int MAX_NUMBER_OF_REMARKS = 15;
        var displayer = new SVGRemarkDisplayer();
        displayer.initialize("#stage", MAX_NUMBER_OF_REMARKS);

        PanelLayoutParameter param = new PanelLayoutParameter("#inputPanel", "#displayArea", "#remarkPanel", "#hideInputPanel", "#hideRemarkPanel");

        var url = "@routes.Application.connect(userID).webSocketURL()";
        print(url);

        App app = new App();
        app.initialize(url, displayer, param);
    }
    </script>
        @content
    </body>
</html>

サーバー動作

上記のキモとなるロジックの部分とその他フレームワーク的に必要なものを用意してPlayframeworkに実行させ、Dartiumでlocalhost:9000にアクセスすると実行されているのを確認することができる。下は実際にPlayframworkを実行させたときのログ。

$ play
[info] Loading project definition from /home/masato/desk/programs/xclamm-j/project
[info] Set current project to xclamm-j (in build file:/home/masato/desk/programs/xclamm-j/)
       _            _ 
 _ __ | | __ _ _  _| |
| '_ \| |/ _' | || |_|
|  __/|_|\____|\__ (_)
|_|            |__/ 
             
play! 2.0.3, http://www.playframework.org

> Type "help play" or "license" for more information.
> Type "exit" or use Ctrl+D to leave this console.

[xclamm-j] $ run

--- (Running the application from SBT, auto-reloading is enabled) ---

[info] play - Listening for HTTP on port 9000...

(Server started, use Ctrl+D to stop and go back to the console...)

[info] play - database [default] connected at jdbc:h2:mem:play
[info] play - Application started (Dev)
[info] application - Generated uuid: a447101a-df11-45c5-8c64-97f0d1a96eb0
[info] application - userID from client: a447101a-df11-45c5-8c64-97f0d1a96eb0
[info] play - Starting application default Akka system.
[info] application - a447101a-df11-45c5-8c64-97f0d1a96eb0 joined

2012年5月28日月曜日

WebSocket client with Dart, WebSocket server with Go

ちょっと前の話になるけど、5/12に開催されたDartのハッカソンに参加して、そこでWebSocketを用いてウェブアプリをつくるチームに参加した。自分はここで公開してるSVGアニメーション用のコードがあったので、それを用いたアプリを作ってきた。

その場ではサーバーもクライアントもDartで書いたんだけど、個人的にはサーバーサイドはGoで書きたかったので改めてGoで書きなおしてみた。ちなみにハッカソンではGithubを使って開発したので、それを自分のところへForkして拡張してる。場所はここね。

server.go

基本的にはmanageClientという関数がクライアントに関するリソースを管理するアクターで、serveClient内での各クライアントとのやりとりはすべてこのmanageClientに対して転送される。例えば新規にクライアントがつながってきた場合はAddClientRequestがserveClientからmanageClientに対して送られ、クライアント一覧に相当するmapにクライアントとの接続が格納される。

ちなみにちょっと苦労したのがscriptやらCSSやらをGoのhttpサーバー経由でどうやってホストするのか、という点。それは色々調べたところhttp.ServeFile()という関数を使うとファイルに対するリクエストは大体いい感じに処理してくれることがわかったので、下のコードはそれを採用している

package main

import (
 "code.google.com/p/go.net/websocket"
 "net/http"
 "fmt"
)

type RequestType int
type ResponseType int

var (
 requestQueue = make(chan Request)
 responseQueue = make(chan Response)
)

const (
 // Request
 GENERATE_CLIENT_ID RequestType = 0
 ADD_CLIENT RequestType = 1
 REMOVE_CLIENT RequestType = 2
 BROADCAST RequestType = 3

 // Response
 CLIENT_ID ResponseType = 0
)

type RequestParameter struct {
 clientID int
 Connection *websocket.Conn
}

type DisplayParameter struct {
 Remark string
 Duration string
 Path string
 Rotate string
}

type Request interface {
 Type() RequestType
 ClientID() int
 Process(clientList map[int]*websocket.Conn, queue chan Response, currentClientID *int) map[int]*websocket.Conn
}

type GenerateClientIDRequest struct {
 RequestParameter
}

type BroadcastRequest struct {
 RequestParameter
 DisplayParameter
}

type AddClientRequest struct {
 RequestParameter
}

type RemoveClientRequest struct {
 RequestParameter
}

type Response interface {
 Type() ResponseType
}

type GenerateClientIDResponse struct {
 ClientID int
}

func (gcr GenerateClientIDResponse) Type() ResponseType {
 return CLIENT_ID
}

func (gcm GenerateClientIDRequest) ClientID() int {
 return gcm.clientID
}

func (gcm GenerateClientIDRequest) Type() RequestType {
 return GENERATE_CLIENT_ID
}

func (gcm GenerateClientIDRequest) Process(clientList map[int]*websocket.Conn, queue chan Response, currentClientID *int) map[int]*websocket.Conn {
 res := GenerateClientIDResponse {
  *currentClientID,
 }
 queue <- res
 // proceed to next id
 *currentClientID++
 return clientList
}



func (acm AddClientRequest) ClientID() int {
 return acm.clientID
}

func (acm AddClientRequest) Type() RequestType {
 return ADD_CLIENT
}

func (acm AddClientRequest) Process(clientList map[int]*websocket.Conn, queue chan Response, currentClientID *int) map[int]*websocket.Conn {
 clientList[acm.clientID] = acm.Connection
 fmt.Printf("Added client. %d clients existing.\n", len(clientList))
 return clientList
}

func (bm BroadcastRequest) ClientID() int {
 return bm.clientID
}

func (bm BroadcastRequest) Type() RequestType {
 return BROADCAST
}

func (bm BroadcastRequest) Process(clientList map[int]*websocket.Conn, queue chan Response, currentClientID *int) map[int]*websocket.Conn  {
 // send a text message serialized as JSON.
 for id, client  := range clientList {
  fmt.Printf("Sending to %d\n", id)
  err := websocket.JSON.Send(client, bm.DisplayParameter)
  if err != nil {
   fmt.Printf("error: %s\n",err)
   // remove client
   delete(clientList, id)
  }
 }
 fmt.Println("Broadcasted")
 return clientList
}

func (rcm RemoveClientRequest) ClientID() int {
 return rcm.clientID
}

func (rcm RemoveClientRequest) Type() RequestType {
 return REMOVE_CLIENT
}

func (rcm RemoveClientRequest) Process(clientList map[int]*websocket.Conn, queue chan Response, currentClientID *int) map[int]*websocket.Conn  {
 // remove client
 delete(clientList, rcm.clientID)
 fmt.Printf("Removed client ID:%d. %d left\n", rcm.clientID, len(clientList))
 return clientList
}

/**
  * Message loop for the client manager
  */
func manageClient(reqQueue chan Request, resQueue chan Response) {
 var currentClientID int = 0
 clientList := make(map[int]*websocket.Conn, 0)
 fmt.Println("Entering client manage loop")
 for {
  select {
  case msg := <- reqQueue:
   fmt.Printf("client:%d type:%d\n", msg.ClientID(), msg.Type())
   clientList = msg.Process(clientList, resQueue, &currentClientID)
  }
 }
}

/**
  * Get a new client ID from the client manager
  */
func generateClientID(reqQueue chan Request, resQueue chan Response)  int {
 msg := GenerateClientIDRequest {}
 reqQueue <- msg
 res := <- resQueue
 v, _ := res.(GenerateClientIDResponse)
 return v.ClientID
}

/**
  * Function that serves each client
  */
func serveClient(ws *websocket.Conn, reqQueue chan Request, resQueue chan Response) {
 id := generateClientID(reqQueue, resQueue)
 defer func() {
  // remove client when exiting
  msg := RemoveClientRequest {
   RequestParameter {
    id,
    ws,
   },
  }
  reqQueue <- msg
 }()

 // add client first
 msg := AddClientRequest {
  RequestParameter {
   id,
   ws,
  },
 }
 reqQueue <- msg
 fmt.Println("Entering receive loop")
 for {
  var param DisplayParameter
  err := websocket.JSON.Receive(ws, &param)
  if err != nil {
   fmt.Printf("receive error: %s\n",err)
   break
  }
  fmt.Printf("recv:%#v\n", param)

  // broadcast received message
  msg := BroadcastRequest {
   RequestParameter {
    id,
    ws,
   },
   param,
  }
  reqQueue <- msg
 }
}

/**
  * Handler for the websocket json server
  */
func echoJsonServer(ws *websocket.Conn) {
 fmt.Printf("jsonServer %#v\n", ws.Config())
 serveClient(ws, requestQueue, responseQueue)
}

/**
  * Serve all files (html, dart, css)
  */
func mainServer(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
 path := req.URL.Path[1:]
 fmt.Printf("path: %s\n",path)
 http.ServeFile(w, req, path)
}

func main() {
 // start an actor that processes requests from every client
 go manageClient(requestQueue, responseQueue)

 // setup the handlers
 http.Handle("/echo", websocket.Handler(echoJsonServer))
 http.HandleFunc("/", mainServer)
 fmt.Println("serving...")
 port := 8080
 err := http.ListenAndServe(fmt.Sprintf(":%d", port), nil)
 if err != nil {
  panic("ListenAndServer: " + err.Error())
 }
}

client.dart

クライアント側で実行されるDartのコードが以下。いままでのサンプルと違うのは、他のクライアントとポスト内容を共有するためポストボタンをクリックしたら即websocketで内容を送っているところ。実際の表示処理はサーバー側からブロードキャストされてきたメッセージに対してon.messageのハンドラで実行することになる。

#import("dart:html");
#import("dart:json");
#import("RemarkDisplayer.dart");
#import("SVGRemarkDisplayer.dart");
#import("Unit.dart");

void main() {
    // initialize displayers
    final int MAX_NUMBER_OF_REMARKS = 15;
    final int MAX_SPEED = 100;
    var displayer = new SVGRemarkDisplayer();
    displayer.initialize("#stage", MAX_NUMBER_OF_REMARKS);

    // create websocket and add handlers
    WebSocket webSocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/echo");
    Element status = document.query("#statusArea");
    webSocket.on.message.add((event) {
            // display remark with given parameters
            var message = event.data;
            Map map = JSON.parse(message);
            DisplayParameter param = new DisplayParameter.map(map);
            displayer.display(param);
        });

    // connect post button with websocket
    TextAreaElement textNode = document.query("#remarkText");
    TextAreaElement pathNode = document.query("#pathString");
    Element postButton = document.query("#postRemark");
    InputElement speedNode = document.query("#displaySpeed");
    InputElement rotateNode = document.query("#rotateRemark");
    postButton.on.click.add((Event e) {
        String message = textNode.value;
        String path = pathNode.value;

        bool rotate = rotateNode.checked;
        var num = speedNode.valueAsNumber;
        var duration = (MAX_SPEED - num.toInt()) * 100;
        var param = new DisplayParameter(message, duration, Unit.Millisecond, path, rotate);
        String paramJson = JSON.stringify(param.toMap());
        webSocket.send(paramJson);
    });
}

感想

Dartで書いたときと比べてGo版はかなりコード量が増えた気がする。大半はmanageClientとどういったメッセージをやりとりするかの定義なので、アクターモデルをやるからにはしょうがないのかもしれない。ただやっぱり厳密に書こうとするとアクターモデルはめんどう。もっと規模が大きくなればアクターモデルの恩恵がわかる、かも?

サーバー側の出力例

サーバー側をビルド・実行して、上記のDartクライアントからGoogleのアスキーアートをPostした場合の出力が下のログ。参考に掲載しておく。

$ go build server.go 
$ ./server 
serving...
Entering client manage loop
path: 
jsonServer &websocket.Config{Location:(*url.URL)(0x188abd80), Origin:(*url.URL)(0x188abdc0), Protocol:[]string(nil), Version:13, TlsConfig:(*tls.Config)(nil), handshakeData:map[string]string(nil)}
client:0 type:0
Entering receive loop
client:0 type:1
Added client. 1 clients existing.
path: favicon.ico
recv:main.DisplayParameter{Remark:"\u3000\u3000\u3000\u3000_,,,,._\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000 \u3000 \u3000 \u3000 \u3000 \u3000 \u3000 、-r\n\u3000 \u3000,.','\" ̄`,ゝ\u3000_,,,_\u3000\u3000 _,,,_\u3000\u3000 _,,,,__,. | |\u3000 _,,,,,_\n\u3000\u3000{ {\u3000\u3000 ,___\u3000,'r⌒!゙! ,'r⌒!゙! ,.'r⌒!.!\"| l ,.'r_,,.>〉\n\u3000\u3000ゝヽ、\u3000~]|\u3000ゞ_,.'ノ\u3000ゞ_,.'ノ\u3000ゞ__,.'ノ\u3000| l {,ヽ、__,.\n\u3000\u3000\u3000`ー-‐'\"\u3000\u3000 ~\u3000\u3000\u3000 ~\u3000\u3000〃 `゙,ヽ ̄` `゙'''\"\n\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000\u3000 ゙=、_,.〃 ", Duration:"5000&ms", Path:"M10,150 A15 15 180 0 1 70 140 A15 25 180 0 0 130 130 A15 55 180 0 1 190 120 A15 10 170 0 1 10 150", Rotate:"false"}
client:0 type:3
Sending to 0
Broadcasted

2012年5月4日金曜日

SVG Animation in Dartium

ブラウザ上で何らかのアニメーションをさせようとした場合、選択肢が色々ある。以前はCSS3を使ったし、他にもCanvasを使ったりSVGを使ったりスクリプトベースのアニメーション(要素の位置を定期的に更新する等)もやろうと思えばできる。今回はそのなかでもSVGを用いたアニメーションをDartでやってみた。

SVGでアニメーションする理由

SVGでアニメーションさせようとした理由は主に表現の簡単さから。

SVGはxmlの一種なので、マークアップの形で比較的簡単に文字列を回転させたり指定されたパスの上を通るようなアニメーションを記述することができる。Canvasやスクリプトベースのアニメーションのように1フレームごとにちょっとずつ処理をする、といった下回りを記述する必要もなく、アニメーションの定義だけ書けばあとはブラウザがよろしくやってくれるのはかなり楽。加えてアニメーションの描画に関してもすべてブラウザ側に委託されているので、ブラウザがかしこく描画してくれさえすれば人間が細々チューニングする必要もない。

DartでSVGアニメーション

dartからSVGアニメーションさせようとした場合はいくつか落とし穴があって、そのなかでも一番大きい穴はDartium側のバグだったんだけど、とりあえずうまくいったのでサンプルを示す。

html

まえつくったCSS3のアニメーションとほぼ同等の動きをSVGで再現したつもり。一点違うのがスライダーで速度の調整をできるようにした点。ちなみに、bodyの閉じタグの前に入ってるscriptは現状のDartiumのバグを回避するためのもの。

<!doctype html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>dartlang test</title>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="./css/bootstrap.min.css" />
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="./css/client.css" />
</head>
<body>
    <script type="application/dart"  src="./script/svgtest.dart"></script>
    <div class="navbar">
        <div class="navbar-inner">
            <div class="container">
                <a class="brand" href="#">dartlang test</a>
            </div>
        </div>
    </div>
    
    <div class="container-fluid">
        <div class="row-fluid" >
            <div class="span4">
                <textarea class="input-xxlarge" rows="23" id="remarkText">
        ___|二ニー-、、;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:|;::;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:l
        /rヽ三三三三三─‐-- 、;:;:;:;:;:;:;:|;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;:;l
        ',i ,-三三三三三、   _,.ニ、ー-、!;: -‐二 ̄彡′
        ',、、ヾ三三'" ̄ ̄   `ー‐"    ヾ-'"  .〉′
        ヽ ヽヾ三,'    :::..,. -‐- 、     _,,..-‐、、,'
         `ー',ミミ     ::.弋ラ''ー、   i'"ィ'之フ l
         /:l lミミ     ::::.. 二フ´   l ヽ、.ノ ,'     
      ,.-‐フ:::::| |,ミ             l      /       
     /r‐'":::::::::| |ヾ        /__.   l    /      
 _,. -‐"i .|::::::::::::::::::',.',. \        ⌒ヽ、,ノ   /ヽ,_             
"    l ヽ:::::::::::::::::ヽヽ. \   _,_,.、〃  /l |    ___,. -、
     ',\\:::::::::::::::ヽ\  \  、. ̄⌒" ̄/:::::| |    ( ヽ-ゝ _i,.>-t--、
     \\\;::::::::::::\\  `、.__  ̄´ ̄/::::::::::l |    `''''フく _,. -ゝ┴-r-、
       ヽ \`ー-、::::::ヽ ヽ    ̄フフ::::::::::::::ノ ./   ,.-''"´ / ̄,./´ ゝ_'ヲ
          `ー-二'‐┴┴、__/‐'‐´二ー'".ノ   / _,. く  / ゝ_/ ̄|
               ̄`ー─--─‐''" ̄      / にニ'/,.、-t‐┴―'''''ヽ
                              /  /  .(_ヽ-'__,.⊥--t-⊥,,_
                              /  /  /   ̄   )  ノ__'-ノ
                             /      /    ゝニ--‐、‐   |
                            /           /‐<_   ヽ  |ヽ </textarea>

                <!-- setting panel -->
                <div class="setting">
                    <ul>
                        <li>
                            <label>Display speed</label>
                            <input type="range"  min="0" max="99" value="50" step="1" id="displaySpeed">
                        </li>
                    </ul>
                    <button class="btn-primary" id="postRemark" type="button">Post</button>
                </div>
            </div>

            <div class="span8 offset4">
                <div id="stage">
                </div>
            </div>
        </div>
    </div>
    <!-- workaround for SVG animation bug http://code.google.com/p/dart/issues/detail?id=2856 -->
    <script>navigator.webkitStartDart()</script>
</body>
</html>

svgtest.dart

mainにあたる部分。ここでは別のファイルに定義されているクラスを生成して、あとはボタンのハンドラに表示処理をつなげている。

#import("dart:html");
#import("RemarkDisplayer.dart");
#import("SVGRemarkDisplayer.dart");
#import("Unit.dart");

void main() {
    final int MAX_NUMBER_OF_REMARKS = 10;
    final int MAX_SPEED = 100;

    var displayer = new SVGRemarkDisplayer();
    displayer.initialize("#stage", MAX_NUMBER_OF_REMARKS);

    var postButton = document.query("#postRemark");
    InputElement speed = document.query("#displaySpeed");
    TextAreaElement textNode = document.query("#remarkText");
    postButton.on.click.add((Event e) {
            var num = speed.valueAsNumber;
            var duration = (MAX_SPEED - num.toInt()) * 100;
            var param = new DisplayParameter(textNode.value, duration, Unit.Millisecond);
            displayer.display(param);
    });
}

SVGRemarkDisplayer.dart

SVGでの表示処理を行うクラス。initializeで各文字列の親にあたるg要素を生成しておいて、実際に表示を行うdisplayでは渡された文字列をtspanで複数行に分解して、アニメーションをくっつけて表示している。アニメーション自体は左から右に要素を移動させる単純なもの。スライダーによって指定された秒数でアニメーションの速度を調整することができる。

#library("SVGRemarkDisplayer");
#import("dart:html");
#import("RemarkDisplayer.dart");

/**
 * Class that displays remarks via SVG
 */
class SVGRemarkDisplayer implements RemarkDisplayer {
    SVGRemarkDisplayer() {
        _remarkList = new List<SVGElement>();
        _currentRemark = 0;
        _numberOfRemarks = 0;
    }

    /**
     * Create remark nodes under the tag with the given ID
     */
    void initialize(String stageID, int numberOfRemarks) {
        _numberOfRemarks = numberOfRemarks;
        var stage = document.query(stageID);

        var svg = new SVGSVGElement();
        for (int i=0; i<numberOfRemarks; i++) {
            SVGGElement g = new SVGElement.svg("<g></g>");
            _remarkList.add(g);
            svg.nodes.add(g);
        }

       stage.nodes.add(svg);
       _root = svg;
    }

    /**
     * Display given remark at the current node
     */
    void display(DisplayParameter parameter) {
        var node = _remarkList[_currentRemark];

        // delete any nodes we already have
        node.nodes.clear();

        // convert text to svg
        var lines = parameter.remark.split("\n");
        SVGTextElement text = new SVGElement.svg("<text font-family='IPA モナーPゴシック' y='300'></text>");
        for (int i=0; i<lines.length; i++) {
            var line = lines[i];
            SVGTSpanElement span = new SVGElement.svg("<tspan x='0' dy='15'>${line}</tspan>");
            text.nodes.add(span);
        }
        
        node.nodes.add(text);
        var duration = "${parameter.duration}${parameter.durationUnit.toString()}";
        SVGAnimationElement animation
            = new SVGElement.svg("<animateTransform attributeName='transform' type='translate' from='0' to='1300' dur='${duration}' fill='freeze' begin='indefinite' />");
        node.nodes.add(animation);
        animation.beginElement();

        // proceed to next remark
        _currentRemark++;
        if (_currentRemark >= _numberOfRemarks) {
            _currentRemark = 0;
        }
    }

    int _numberOfRemarks;
    List<SVGElement> _remarkList;
    int _currentRemark;
    SVGSVGElement _root;
}

RemarkDisplayer.dart

文字列の表示をつかさどるクラスのインタフェース定義。CSS3を使ってアニメーションするクラスの方(今回は未使用)もおなじインタフェースを実装している。

#library("RemarkDisplayer");
#import("dart:html");
#import("Unit.dart");

/**
 * Parameter for displaying
 */
class DisplayParameter {
    DisplayParameter(this.remark, this.duration, this.durationUnit);
    String remark;
    int duration;
    Unit durationUnit;
}

/**
 * Class that manages remark display
 */
interface RemarkDisplayer {
    /**
     * Display given remark
     */
    void display(DisplayParameter param);
}

Unit.dart

表示単位を隠蔽するためのクラス。本当はenumを使用したいものの、現状のdartにはenumが無いためconstつきコンストラクタで代用している。

#library("Unit");

/**
  * Unit for animation
  */
class Unit {
    const Unit(int id) : _id = id;

    String toString() {
        switch (_id)
        {
        case PixelID:
            return "px";
        case MillisecID:
            return "ms";
        default:
            return "px";
        }
    }

    final int _id;

    static final int PixelID = 0;
    static final int MillisecID = 100;
    static final Pixel = const Unit(PixelID);
    static final Millisecond = const Unit(MillisecID);
}

結果

PostをクリックするとSVGアニメーションが左から右へ流れる。またスライダーを左に寄せるとゆっくり、右に寄せると速いアニメーションで表示することができる。