【译】使用 Rust 和 WebAssembly 构建离线画图页面

• 原文地址：https://dev.to/sendilkumarn/create-dev-s-offline-page-with-rust-and-webassembly-21gn
• 原文仓库：https://github.com/sendilkumarn/draw-page
• 原文作者：Sendil Kumar N
• 译文出自：https://github.com/suhanyujie
• 本文永久链接：（缺省）
• 译者：suhanyujie
• 翻译不当之处，还请指出，谢谢！
• 文中的页面效果可以参考这里：离线画图页

Dev 网站的离线画图页很有趣。我们能用 Rust 和 WebAssembly 来实现吗？

答案是肯定的。让我们现在就来实现它。

首先，我们通过 Webpack 创建了一个基于 Rust 和 WebAssembly 的简单应用。

npm init rust-webpack dev-offline-canvas

Rust 和 WebAssembly 生态提供了 web_sys，它在 Web API 上提供了很多需要的绑定。可以从这里检出。

示例应用已经引入了 web_sys 依赖。web_sys crate 中包含了所有可用的 WebAPI 绑定。

如果引入所有的 WebAPI 绑定将会增加绑定文件的大小。按需引入必要的 API 是比较重要的。

我们移除已经存在的 feature 列表（位于 toml 文件中）

features = [
    'console'
]

并使用下面的替代：

features = [
  'CanvasRenderingContext2d',
  'CssStyleDeclaration',
  'Document',
  'Element',
  'EventTarget',
  'HtmlCanvasElement',
  'HtmlElement',
  'MouseEvent',
  'Node',
  'Window',
]

上面的 features 列表是我们将在本例中需要使用的一些 features。

开始写段 Rust 代码

打开文件 src/lib.rs。

使用下面的代码替换掉文件中的 start() 函数：

#[wasm_bindgen(start)]
pub fn start() -> Result<(), JsValue> {

   Ok()
}

一旦实例化了 WebAssembly 模块，#[wasm_bindgen(start)] 就会调用这个函数。可以查看规范中关于 start 函数的详细信息。

我们在 Rust 中将得到 window 对象。

let window = web_sys::window().expect("should have a window in this context");

接着从 window 对象中获取 document。

let document = window.document().expect("window should have a document");

创建一个 Canvas 元素，将其插入到 document 中。

let canvas = document
         .create_element("canvas")?
         .dyn_into::<web_sys::HtmlCanvasElement>()?;

document.body().unwrap().append_child(&canvas)?;

设置 canvas 元素的宽、高和边框。

canvas.set_width(640);
canvas.set_height(480);
canvas.style().set_property("border", "solid")?;

在 Rust 中，一旦离开当前上下文或者函数已经 return，对应的内存就会被释放。但在 JavaScript 中，window, document 在页面的启动和运行时都是活动的（位于生命周期中）。

因此，为内存创建一个引用并使其静态化，直到程序运行结束，这一点很重要。

获取 Canvas 渲染的上下文，并在其外层包装一个 wrapper，以保证它的生命周期。

RC 表示 Reference Counted。

Rc 类型提供在堆中分配类型为 T 的值，并共享其所有权。在 Rc 上调用 clone 会生成指向堆中相同值的新的指针。当指向给定值的最后一个 Rc 指针即将被释放时，它指向的值也将被释放。 —— RC 文档

这个引用被 clone 并用于回调方法。

let context = canvas
        .get_context("2d")?
        .unwrap()
        .dyn_into::<web_sys::CanvasRenderingContext2d>()?;

let context = Rc::new(context);

Since we are going to capture the mouse events. We will create a boolean variable called pressed. The pressed will hold the current value of mouse click.

因为我们要响应 mouse 事件。因此我们将创建一个名为 pressed 的布尔类型的变量。pressed 用于保存 mouse click（鼠标点击）的当前值。

let pressed = Rc::new(Cell::new(false));

现在，我们需要为 mouseDown、mouseUp、mouseMove 创建一个闭包（回调函数）。

{ mouse_down(&context, &pressed, &canvas); }
{ mouse_move(&context, &pressed, &canvas); }
{ mouse_up(&context, &pressed, &canvas); }

我们将把这些事件触发时需要执行的操作定义为独立的函数。这些函数接收 canvas 元素的上下文和鼠标按下状态作为参数。

fn mouse_up(context: &std::rc::Rc<web_sys::CanvasRenderingContext2d>, pressed: &std::rc::Rc<std::cell::Cell<bool>>, canvas: &web_sys::HtmlCanvasElement) {
    let context = context.clone();
    let pressed = pressed.clone();
    let closure = Closure::wrap(Box::new(move |event: web_sys::MouseEvent| {
        pressed.set(false);
        context.line_to(event.offset_x() as f64, event.offset_y() as f64);
        context.stroke();
    }) as Box<dyn FnMut(_)>);
    canvas.add_event_listener_with_callback("mouseup", closure.as_ref().unchecked_ref()).unwrap();
    closure.forget();
}

fn mouse_move(context: &std::rc::Rc<web_sys::CanvasRenderingContext2d>, pressed: &std::rc::Rc<std::cell::Cell<bool>>, canvas: &web_sys::HtmlCanvasElement){
    let context = context.clone();
    let pressed = pressed.clone();
    let closure = Closure::wrap(Box::new(move |event: web_sys::MouseEvent| {
        if pressed.get() {
            context.line_to(event.offset_x() as f64, event.offset_y() as f64);
            context.stroke();
            context.begin_path();
            context.move_to(event.offset_x() as f64, event.offset_y() as f64);
        }
    }) as Box<dyn FnMut(_)>);
    canvas.add_event_listener_with_callback("mousemove", closure.as_ref().unchecked_ref()).unwrap();
    closure.forget();
}

fn mouse_down(context: &std::rc::Rc<web_sys::CanvasRenderingContext2d>, pressed: &std::rc::Rc<std::cell::Cell<bool>>, canvas: &web_sys::HtmlCanvasElement){
    let context = context.clone();
    let pressed = pressed.clone();

    let closure = Closure::wrap(Box::new(move |event: web_sys::MouseEvent| {
        context.begin_path();
        context.set_line_width(5.0);
        context.move_to(event.offset_x() as f64, event.offset_y() as f64);
        pressed.set(true);
    }) as Box<dyn FnMut(_)>);
    canvas.add_event_listener_with_callback("mousedown", closure.as_ref().unchecked_ref()).unwrap();
    closure.forget();
}

他们非常类似于你平时写的 JavaScript 的 API，但它们是用 Rust 编写的。

现在我们都设置好了。我们可以运行应用程序并在画布中画画。