Canvas 前端艺术家

目前各种数据来看，前端未来在 数据可视化 和 AI 这两个领域会比较香，而 Canvas 是 数据可视化 在前端方面的基础技术。所以给大家唠唠Canvas这个魔幻工具。

Canvas 介绍

• Canvas 中文名叫 “画布”，是 HTML5 新增的一个标签。
• Canvas 允许开发者通过 JS在这个标签上 绘制各种图案 。
• Canvas 拥有多种绘制路径、矩形、圆形、字符以及图片的方法。
• Canvas 在某些情况下可以 “代替” 图片。
• Canvas 可用于动画、游戏、数据可视化、图片编辑器、实时视频处理等领域。

SVG 的区别

如果感觉上面的描述难懂，可以打开 AntV 旗下的图形编辑引擎做对比。G6 是使用 canvas 开发的，X6 是使用 svg 开发的。

个人建议是：如果要展示的数据量比较大，比如一条数据就是一个元素节点，那使用 canvas 会比较合适；如果用户操作的交互比较多，而且对清晰度有要求（矢量图），那么使用 svg 会比较合适。

入门

画 直线

基本步骤：

1. 在 HTML 中创建 canvas 元素
2. 通过 js 获取 canvas 标签
3. 从 canvas 标签中获取到绘图工具
4. 通过绘图工具，在 canvas 标签上绘制图形

<!-- 1、创建 canvas 元素 -->
<canvas
  id="c"
  width="300"
  height="200"
  style="border: 1px solid #ccc;"
></canvas>

<script>
  // 2、获取 canvas 对象
  const cnv = document.getElementById('c')

  // 3、获取 canvas 上下文环境对象
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 4、绘制图形
  cxt.moveTo(100, 100) // 起点坐标 (x, y)
  cxt.lineTo(200, 100) // 终点坐标 (x, y)
  cxt.stroke() // 将起点和终点连接起来
</script>

1、默认宽高

canvas 有 默认的 宽度(300px) 和 高度(150px)

如果不在 canvas 上设置宽高，那 canvas 元素的默认宽度是300px，默认高度是150px。

2、设置 canvas 宽高

canvas 元素提供了 width 和 height 两个属性，可设置它的宽高。

需要注意的是，这两个属性只需传入数值，不需要传入单位（比如 px 等）。

<canvas width="600" height="400"></canvas>

3、不能通过 CSS 设置画布的宽高

使用 css 设置 canvas 的宽高，会出现 内容被拉伸 的不良后果！

<style>
  #c {
    width: 400px;
    height: 400px;
    border: 1px solid #ccc;
  }
</style>

<canvas id="c"></canvas>

<script>
  // 1、获取canvas对象
  const cnv = document.getElementById('c')

  // 2、获取canvas上下文环境对象
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 3、绘制图形
  cxt.moveTo(100, 100) // 起点
  cxt.lineTo(200, 100) // 终点
  cxt.stroke() // 将起点和终点连接起来

  console.log(cnv.width) // 获取 canvas 的宽度，输出：300
  console.log(cnv.height) // 获取 canvas 的高度，输出：150
</script>

canvas 的默认宽度是300px，默认高度是150px。

1. 如果使用 css 修改 canvas 的宽高（比如本例变成 400px * 400px），那宽度就由 300px 拉伸到 400px，高度由 150px 拉伸到 400px。
2. 使用 js 获取 canvas 的宽高，此时返回的是 canvas 的默认值。

4、线条 默认宽度 和 颜色

线条的默认宽度是 1px ，默认颜色是 黑色。

但由于默认情况下 canvas 会将线条的中心点 和 像素的底部 对齐，因此就会导致显示效果是 2px 和非纯黑色问题。

5、IE兼容性高

暂时只有 IE 9 以上才支持 canvas 。但好消息是 IE 已经凉了。

如需兼容 IE 7 和 8 ，可以使用 ExplorerCanvas 。但即使是使用了 ExplorerCanvas 仍然会有所限制，比如无法使用 fillText() 方法等。

基础图形

坐标系

Canvas 使用的是 W3C 坐标系 ，也就是遵循我们屏幕、报纸的 阅读习惯 ，从上往下，从左往右。
W3C 坐标系 和 数学直角坐标系 的 X轴 是一样的，只是 Y轴 的反向相反。
W3C 坐标系 的 Y轴 正方向向下。

直线

一条直线

最简单的起步方式是画一条直线。这里所说的 “直线” 是几何学里的 “线段” 的意思。

需要用到这3个方法：

1. moveTo(x1, y1)：起点坐标 (x, y)
2. lineTo(x2, y2)：下一个点的坐标 (x, y)
3. stroke()：将所有坐标用一条线连起来

起步阶段可以先这样理解。

<canvas id="c" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 绘制直线
  cxt.moveTo(50, 100) // 起点坐标
  cxt.lineTo(200, 50) // 下一个点的坐标
  cxt.stroke() // 将上面的坐标用一条线连接起来
</script>

上面的代码所呈现的效果，可以看下图解释（手不太聪明，画得不是很标准，希望能看懂）

多条直线

如需画多条直线，可以用会上面那几个方法。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.stroke()

  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.stroke()
</script>

可以看到 两条线的 粗细不一样。

这是因为 默认情况下 canvas 会将线条的中心点和像素的底部对齐，所以会导致显示效果是 2px 和非纯黑色问题。

线的中心点会和画布像素点的底部对齐，所以会线中间是黑色的，但由于一个像素就不能再切割了，所以会有半个像素被染色，就变成了浅灰色。

所以如果你设置的 Y轴 值是一个整数，就会出现上面那种情况。

设置样式

• lineWidth：线的粗细
• strokeStyle：线的颜色
• lineCap：线帽。
  默认: butt; 圆形: round; 方形: square

<canvas id="c" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 绘制直线
  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(200, 50)

  // 修改直线的宽度
  cxt.lineWidth = 20

  // 修改直线的颜色
  cxt.strokeStyle = 'pink'

  // 修改直线两端样式
  cxt.lineCap = 'round' // 默认: butt; 圆形: round; 方形: square

  cxt.stroke()
</script>

新开路径

开辟新路径的方法：

• beginPath()

在绘制多条线段的同时，还要设置线段样式，通常需要开辟新路径。

要不然样式之间会相互污染。

比如这样：

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 第一条线
  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.lineWidth = 10
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.stroke()

  // 第二条线
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.stroke()
</script>

如果不想相互污染，需要做2件事：

1. 使用 beginPath() 方法，重新开一个路径
2. 设置新线段的样式（必须项）

如果上面2步却了其中1步都会有影响。

只使用 beginPath()

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 第一条线
  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.lineWidth = 10
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.stroke()

  // 第二条线
  cxt.beginPath() // 重新开启一个路径
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.stroke()
</script>

第一条线的样式会影响之后的线。

但如果使用了 beginPath() ，后面的线段不会影响前面的线段。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 第一条线
  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.stroke()

  // 第二条线
  cxt.beginPath() // 重新开启一个路径
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.lineWidth = 4
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()
</script>

设置新线段的样式，没使用 beginPath() 的情况

这个情况会反过来，后面的线能影响前面的线。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 第一条线
  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.lineWidth = 10
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.stroke()

  // 第二条线
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.lineWidth = 4
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()
</script>

正确的做法

在设置 beginPath() 的同时，也各自设置样式。这样就能做到相互不影响了。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.lineWidth = 10
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.stroke()

  cxt.beginPath() // 重新开启一个路径
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.lineWidth = 4
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()
</script>

折线

和 直线 差不多，都是使用 moveTo() 、lineTo() 和 stroke() 方法可以绘制折线。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(50, 200)
  cxt.lineTo(100, 50)
  cxt.lineTo(200, 200)
  cxt.lineTo(250, 50)

  cxt.stroke()
</script>

画这种折线，最好在草稿纸上画一个坐标系，自己计算并描绘一下每个点大概在什么什么位置，最后在 canvas 中看看效果。

矩形

根据前面的基础，我们可以 使用线段来描绘矩形，但 canvas 也提供了 rect() 等方法可以直接生成矩形。

使用线段描绘矩形

可以使用前面画线段的方法来绘制矩形

canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
 const cnv = document.getElementById('c')
 const cxt = cnv.getContext('2d')

 // 绘制矩形
 cxt.moveTo(50, 50)
 cxt.lineTo(200, 50)
 cxt.lineTo(200, 120)
 cxt.lineTo(50, 120)
 cxt.lineTo(50, 50) // 需要闭合，又或者使用 closePath() 方法进行闭合，推荐使用 closePath()

 cxt.stroke()
</script>

使用 strokeRect() 描边矩形

• strokeStyle：设置描边的属性（颜色、渐变、图案）
• strokeRect(x, y, width, height)：描边矩形（x和y是矩形左上角起点；width 和 height 是矩形的宽高）
• strokeStyle 必须写在 strokeRect() 前面，不然样式不生效。
  

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // strokeStyle 属性
  // strokeRect(x, y, width, height) 方法
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.strokeRect(50, 50, 200, 100)
</script>

上面的代码可以这样理解

使用 fillRect() 填充矩形

fillRect() 和 strokeRect() 方法差不多，但 fillRect() 的作用是填充。

需要注意的是，fillStyle 必须写在 fillRect() 之前，不然样式不生效。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // fillStyle 属性
  // fillRect(x, y, width, height) 方法
  cxt.fillStyle = 'pink'
  cxt.fillRect(50, 50, 200, 100) // fillRect(x, y, width, height)
</script>

同时使用 strokeRect() 和 fillRect()

同时使用 strokeRect() 和 fillRect() 会产生描边和填充的效果

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.strokeRect(50, 50, 200, 100) // strokeRect(x, y, width, height)
  cxt.fillStyle = 'yellow'
  cxt.fillRect(50, 50, 200, 100) // fillRect(x, y, width, height)
</script>

使用 rect() 生成矩形

rect() 和 fillRect() 、strokeRect() 的用法差不多，唯一的区别是：

strokeRect() 和 fillRect() 这两个方法调用后会立即绘制；rect() 方法被调用后，不会立刻绘制矩形，而是需要调用 stroke() 或 fill() 辅助渲染。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.fillStyle = 'pink'

  cxt.rect(50, 50, 200, 100) // rect(x, y, width, height)

  cxt.stroke()
  cxt.fill()
</script>

等价公式：

cxt.strokeStyle = 'red',
cxt.rect(50, 50, 200, 100)
cxt.stroke()

// 等价于
cxt.strokeStyle = 'red'
cxt.strokerect(50, 50, 200, 100)

// -----------------------------

cxt.fillStyle = 'hotpink'
cxt.rect(50, 50, 200, 100)
cxt.fill()

// 等价于
cxt.fillStyle = 'yellowgreen'
cxt.fillRect(50, 50, 200, 100)

使用 clearRect() 清空矩形

使用 clearRect() 方法可以清空指定区域。

clearRect(x, y, width, height)

其语法和创建 cxt.rect() 差不多。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.fillStyle = 'pink' // 设置填充颜色
  cxt.fillRect(50, 50, 200, 200) // 填充矩形

  cxt.clearRect(60, 60, 180, 90) // 清空矩形
</script>

清空画布

canvas 画布元素是矩形，所以可以通过下面的代码把整个画布清空掉。

// 省略部分代码

cxt.clearRect(0, 0, cnv.width, cnv.height)

要清空的区域：从画布左上角开始，直到画布的宽和画布的高为止。

多边形

Canvas 要画多边形，需要使用 moveTo() 、 lineTo() 和 closePath() 。

三角形

虽然三角形是常见图形，但 canvas 并没有提供类似 rect() 的方法来绘制三角形。

需要确定三角形3个点的坐标位置，然后使用 stroke() 或者 fill() 方法生成三角形。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>

  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(200, 50)
  cxt.lineTo(200, 200)

  // 注意点：如果使用 lineTo 闭合图形，是不能很好闭合拐角位的。
  cxt.lineTo(50, 50) // 闭合

  cxt.stroke()

</script>

注意，默认情况下不会自动从最后一个点连接到起点。最后一步需要设置一下 cxt.lineTo(50, 50) ，让它与 cxt.moveTo(50, 50) 一样。这样可以让路径回到起点，形成一个闭合效果。

但这样做其实是有点问题的，而且也比较麻烦，要记住起始点坐标。

上面的闭合操作，如果遇到设置了 lineWidth 或者 lineJoin 就会有问题，比如：

// 省略部分代码
cxt.lineWidth = 20

当线段变粗后，起始点和结束点的链接处，拐角就出现“不正常”现象。

如果需要真正闭合，可以使用 closePath() 方法。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(200, 50)
  cxt.lineTo(200, 200)
  // 手动闭合
  cxt.closePath()

  cxt.lineJoin = 'miter' // 线条连接的样式。miter: 默认; bevel: 斜面; round: 圆角
  cxt.lineWidth = 20
  cxt.stroke()
</script>

使用 cxt.closePath() 可以自动将终点和起始点连接起来，此时看上去就正常多了。

菱形

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(150, 50)
  cxt.lineTo(250, 100)
  cxt.lineTo(150, 150)
  cxt.lineTo(50, 100)
  cxt.closePath()
  cxt.stroke()
</script>

要绘制 直线类型 的图形，在草稿纸上标记出起始点和每个拐角的点，然后再连线即可。相对曲线图形来说，直线图形是比较容易的。

圆形

绘制圆形的方法是 arc()。

语法：

arc(x, y, r, sAngle, eAngle，counterclockwise)

• x 和 y: 圆心坐标
• r: 半径
• sAngle: 开始角度
• eAngle: 结束角度
• counterclockwise: 绘制方向（true: 逆时针; false: 顺时针），默认 false
  
  开始角度和结束角度，都是以弧度为单位。例如 180°就写成 Math.PI ，360°写成 Math.PI * 2 ，以此类推。

在实际开发中，为了让自己或者别的开发者更容易看懂弧度的数值，1°应该写成 Math.PI / 180。

• 100°: 100 * Math.PI / 180
• 110°: 110 * Math.PI / 180
• 241°: 241 * Math.PI / 180

注意：绘制圆形之前，必须先调用 beginPath() 方法！！！
在绘制完成之后，还需要调用 closePath() 方法！！！
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/440ffb9c8d2e4fc391ebdd0026b86145.png

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.beginPath()
  cxt.arc(150, 150, 80, 0, 360 * Math.PI / 180)
  cxt.closePath()

  cxt.stroke()
</script>

半圆

如果使用 arc() 方法画圆时，没做到刚好绕完一周（360°）就直接闭合路径，就会出现半圆的状态。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.beginPath()
  cxt.arc(150, 150, 100, 0, 180 * Math.PI / 180) // 顺时针
  cxt.closePath()

  cxt.stroke()
</script>

上面的代码中，cxt.arc 最后一个参数没传，默认是 false ，所以是顺时针绘制。

如果希望半圆的弧面在上方，可以将 cxt.arc 最后一个参数设置成 true

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.beginPath()
  cxt.arc(150, 150, 100, 0, 180 * Math.PI / 180, true)
  cxt.closePath()

  cxt.stroke()
</script>

弧线

使用 arc() 方法画半圆时，如果最后不调用 closePath() 方法，就不会出现闭合路径。也就是说，那是一条弧线。

在 canvas 中，画弧线有2中方法：arc() 和 arcTo() 。

arc() 画弧线

如果想画一条 0° ~ 30° 的弧线，可以这样写

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.beginPath()
  cxt.arc(150, 150, 100, 0, 30 * Math.PI / 180)

  cxt.stroke()
</script>

原理如下图所示，红线代表画出来的那条弧线。

arcTo() 画弧线

arcTo() 的使用方法会更加复杂，如果初学看不太懂的话可以先跳过，看完后面的再回来补补。

语法：

arcTo(cx, cy, x2, y2, radius)

• cx: 两切线交点的横坐标
• cy: 两切线交点的纵坐标
• x2: 结束点的横坐标
• y2: 结束点的纵坐标
• radius: 半径

其中，(cx, cy) 也叫控制点，(x2, y2) 也叫结束点。

是不是有点奇怪，为什么没有 x1 和 y1 ？

(x1, y1) 是开始点，通常是由 moveTo() 或者 lineTo() 提供。

arcTo() 方法利用 开始点、控制点和结束点形成的夹角，绘制一段与夹角的两边相切并且半径为 radius 的圆弧。

举个例子

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(40, 40)
  cxt.arcTo(120, 40, 120, 120, 80)

  cxt.stroke()
</script>

基础样式

描边 stroke()

前面讲到过，这里不再多说。

线条宽度 lineWidth

lineWidth 默认值是 1 ，默认单位是 px。

语法：

lineWidth = 线宽

线条颜色 strokeStyle

使用 strokeStyle 可以设置线条颜色

语法:

strokeStyle = 颜色值

线帽 lineCap

线帽指的是线段的开始和结尾处的样式，使用 lineCap 可以设置

语法：

lineCap = '属性值'

属性值包括：

• butt: 默认值，无线帽
• square: 方形线帽
• round: 圆形线帽
  

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 设置线宽，方便演示
  cxt.lineWidth = 16

  // 默认线帽 butt
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 60)
  cxt.lineTo(250, 60)
  cxt.stroke()


  // 方形线帽 square
  cxt.beginPath()
  cxt.lineCap = 'square'
  cxt.moveTo(50, 150)
  cxt.lineTo(250, 150)
  cxt.stroke()


  // 圆形线帽 round
  cxt.beginPath()
  cxt.lineCap = 'round'
  cxt.moveTo(50, 250)
  cxt.lineTo(250, 250)
  cxt.stroke()
</script>

使用 square 和 round 的话，会使线条变得稍微长一点点，这是给线条增加线帽的部分，这个长度在日常开发中需要注意。

线帽 只对线条的 开始 和 结尾 处产生作用，对 拐角 不会产生任何作用。

拐角样式 lineJoin

如果需要设置拐角样式，可以使用 lineJoin 。

语法：

lineJoin = '属性值'

属性值包括：

• miter: 默认值，尖角
• round: 圆角
• bevel: 斜角
  

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')
  
  cxt.lineWidth = 20

  // 默认，尖角
  cxt.moveTo(50, 40)
  cxt.lineTo(200, 40)
  cxt.lineTo(200, 90)
  cxt.stroke()

  // 斜角 bevel
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 140)
  cxt.lineTo(200, 140)
  cxt.lineTo(200, 190)
  cxt.lineJoin = 'bevel'
  cxt.stroke()

  // 圆角 round
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 240)
  cxt.lineTo(200, 240)
  cxt.lineTo(200, 290)
  cxt.lineJoin = 'round'
  cxt.stroke()
</script>

虚线 setLineDash()

使用 setLineDash() 方法可以将描边设置成虚线。

语法：

setLineDash([])

需要传入一个数组，且元素是数值型。

虚线分3种情况

1. 只传1个值
2. 有2个值
3. 有3个以上的值

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.lineWidth = 20
  cxt.strokeStyle = 'pink'

  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(200, 50)
  cxt.setLineDash([10]) // 只传1个参数，实线与空白都是 10px
  cxt.stroke()


  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.setLineDash([10, 20]) // 2个参数，此时，实线是 10px, 空白 20px
  cxt.stroke()


  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 150)
  cxt.lineTo(200, 150)
  cxt.setLineDash([10, 20, 5]) // 传3个以上的参数，此例：10px实线，20px空白，5px实线，10px空白，20px实线，5px空白 ……

  cxt.stroke()
</script>

此外，还可以始终 cxt.getLineDash() 获取虚线不重复的距离；

用 cxt.lineDashOffset 设置虚线的偏移位。

填充

使用 fill() 可以填充图形，根据前面的例子应该掌握了如何使用 fill()

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.fillStyle = 'pink'

  cxt.rect(50, 50, 200, 100)

  cxt.fill()
</script>

可以使用 fillStyle 设置填充颜色，默认是黑色。

非零环绕填充

在使用 fill() 方法填充时，需要注意一个规则：非零环绕填充。

这样说有点复杂，先看看例子

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 外层矩形
  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(250, 50)
  cxt.lineTo(250, 250)
  cxt.lineTo(50, 250)
  cxt.closePath()

  // 内层矩形
  cxt.moveTo(200, 100)
  cxt.lineTo(100, 100)
  cxt.lineTo(100, 200)
  cxt.lineTo(200, 200)
  cxt.closePath()
  cxt.fill()
</script>

请看看上面的代码，我画了2个矩形，它们都没有用 beginPath() 方法开辟新路径。

内层矩形是逆时针绘制的，所以内层的值是 -1 ，它又经过外层矩形，而外层矩形是顺时针绘制，所以经过外层时值 +1，最终内层的值为 0 ，所以不会被填充。

文本

Canvas 提供了一些操作文本的方法。

为了方便演示，先了解一下在 Canvas 中如何给本文设置样式。

样式 font

和 CSS 设置 font 差不多，Canvas 也可以通过 font 设置样式。

语法：

cxt.font = 'font-style font-variant font-weight font-size/line-height font-family'

如果需要设置字号 font-size，需要同时设置 font-family。

cxt.font = '30px 宋体'

描边 strokeText()

使用 strokeText() 方法进行文本描边

语法：

strokeText(text, x, y, maxWidth)

• text: 字符串，要绘制的内容
• x: 横坐标，文本左边要对齐的坐标（默认左对齐）
• y: 纵坐标，文本底边要对齐的坐标
• maxWidth: 可选参数，表示文本渲染的最大宽度（px），如果文本超出 maxWidth 设置的值，文本会被压缩。
  

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.font = '60px Arial' // 将字号设置成 60px，方便观察
  cxt.strokeText('雷猴', 30, 90)
</script>

设置描边颜色 strokeStyle

使用 strokeStyle 设置描边颜色。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.font = '60px Arial' // 将字号设置成 60px，方便观察
  cxt.strokeStyle = 'pink' // 设置文本描边颜色
  cxt.strokeText('雷猴', 30, 90)
</script>

填充 fillText

使用 fillText() 可填充文本。

语法和 strokeText() 一样。

fillText(text, x, y, maxWidth)

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.font = '60px Arial'
  cxt.fillText('雷猴', 30, 90)
</script>

设置填充颜色 fillStyle

使用 fillStyle 可以设置文本填充颜色。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.font = '60px Arial'
  cxt.fillStyle = 'pink'
  cxt.fillText('雷猴', 30, 90)
</script>

获取文本长度 measureText()

measureText().width 方法可以获取文本的长度，单位是 px 。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  let text = '雷猴'
  cxt.font = 'bold 40px Arial'
  cxt.fillText(text, 40, 80)

  console.log(cxt.measureText(text).width) // 80
</script>

水平对齐方式 textAlign

使用 textAlign 属性可以设置文字的水平对齐方式，一共有5个值可选

• start: 默认。在指定位置的横坐标开始。
• end: 在指定坐标的横坐标结束。
• left: 左对齐。
• right: 右对齐。
• center: 居中对齐。

红线是辅助参考线。

<canvas id="c" width="400" height="400" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 竖向的辅助线（参考线，在画布中间）
  cxt.moveTo(200, 0)
  cxt.lineTo(200, 400)
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()

  cxt.font = '30px Arial'

  // 横坐标开始位对齐
  cxt.textAlign = 'start' // 默认值,
  cxt.fillText('雷猴 start', 200, 40)

  // 横坐标结束位对齐
  cxt.textAlign = 'end' // 结束对齐
  cxt.fillText('雷猴 end', 200, 100)

  // 左对齐
  cxt.textAlign = 'left' // 左对齐
  cxt.fillText('雷猴 left', 200, 160)

  // 右对齐
  cxt.textAlign = 'right' // 右对齐
  cxt.fillText('雷猴 right', 200, 220)

  // 居中对齐
  cxt.textAlign = 'center' // 右对齐
  cxt.fillText('雷猴 center', 200, 280)
</script>

从上面的例子看，start 和 left 的效果好像是一样的，end 和 right 也好像是一样的。

在大多数情况下，它们的确一样。但在某些国家或者某些场合，阅读文字的习惯是 从右往左 时，start 就和 right 一样了，end 和 left 也一样。这是需要注意的地方。

垂直对齐方式 textBaseline

使用 textBaseline 属性可以设置文字的垂直对齐方式。

在使用 textBaseline 前，需要自行了解 css 的文本基线。

用一张网图解释一下基线
textBaseline 可选属性：

• alphabetic: 默认。文本基线是普通的字母基线。
• top: 文本基线是 em 方框的顶端。
• bottom: 文本基线是 em 方框的底端。
• middle: 文本基线是 em 方框的正中。
• hanging: 文本基线是悬挂基线。

红线是辅助参考线。

<canvas id="c" width="800" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 横向的辅助线（参考线，在画布中间）
  cxt.moveTo(0, 150)
  cxt.lineTo(800, 150)
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()

  cxt.font = '20px Arial'

  // 默认 alphabetic
  cxt.textBaseline = 'alphabetic'
  cxt.fillText('雷猴 alphabetic', 10, 150)

  // 默认 top
  cxt.textBaseline = 'top'
  cxt.fillText('雷猴 top', 200, 150)

  // 默认 bottom
  cxt.textBaseline = 'bottom'
  cxt.fillText('雷猴 bottom', 320, 150)

  // 默认 middle
  cxt.textBaseline = 'middle'
  cxt.fillText('雷猴 middle', 480, 150)

  // 默认 hanging
  cxt.textBaseline = 'hanging'
  cxt.fillText('雷猴 hanging', 640, 150)
</script>

注意：在绘制文字的时候，默认是以文字的左下角作为参考点进行绘制

图片

在 Canvas 中可以使用 drawImage() 方法绘制图片。

渲染图片

渲染图片的方式有2中，一种是在JS里加载图片再渲染，另一种是把DOM里的图片拿到 canvas 里渲染。

渲染的语法：

drawImage(image, dx, dy)

• image: 要渲染的图片对象。
• dx: 图片左上角的横坐标位置。
• dy: 图片左上角的纵坐标位置。

JS版

在 JS 里加载图片并渲染，有以下几个步骤：

1. 创建 Image 对象
2. 引入图片
3. 等待图片加载完成
4. 使用 drawImage() 方法渲染图片
   

<canvas id="c" width="500" height="500" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 1 创建 Image 对象
  const image = new Image()

  // 2 引入图片
  image.src = './images/dog.jpg'

  // 3 等待图片加载完成
  image.onload = () => {
    // 4 使用 drawImage() 方法渲染图片
    cxt.drawImage(image, 30, 30)
  }
</script>

DOM版

<style>
  #dogImg {
    display: none;
  }
</style>

<img src="./images/dog.jpg" id="dogImg"/>
<canvas id="c" width="500" height="500" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  const image = document.getElementById('dogImg')

  cxt.drawImage(image, 70, 70)
</script>

因为图片是从 DOM 里获取到的，所以一般来说，只要在 window.onload 这个生命周期内使用 drawImage 都可以正常渲染图片。

本例使用了 css 的方式，把图片的 display 设置成 none 。主要担心被 <img> 影响到本例讲解。

设置图片宽高

前面的例子都是直接加载图片，图片默认的宽高是多少就加载多少。

如果需要指定图片宽高，可以在前面的基础上再添加两个参数：

drawImage(image, dx, dy, dw, dh)

image、 dx、 dy 的用法和前面一样。

dw 用来定义图片的宽度，dh 定义图片的高度。

<canvas id="c" width="500" height="500" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  const image = new Image()
  image.src = './images/dog.jpg'

  image.onload = () => {
    cxt.drawImage(image, 30, 30, 100, 100)
  }
</script>

我把图片的尺寸设为 100px * 100px，图片看上去比之前就小了很多。

截取图片 仅展示某部分

截图图片同样使用drawImage() 方法，只不过传入的参数数量比之前都多，而且顺序也有点不一样了。

drawImage(image, sx, sy, sw, sh, dx, dy, dw, dh)

以上参数缺一不可

• image: 图片对象
• sx: 开始截取的横坐标
• sy: 开始截取的纵坐标
• sw: 截取的宽度
• sh: 截取的高度
• dx: 图片左上角的横坐标位置
• dy: 图片左上角的纵坐标位置
• dw: 图片宽度
• dh: 图片高度

<canvas id="c" width="500" height="500" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  const image = new Image()
  image.src = './images/dog.jpg'

  image.onload = () => {
    cxt.drawImage(image, 0, 0, 100, 100, 30, 30, 200, 200)
  }
</script>

Canvas内部元素 的 事件监听

canvas 内部 图形元素 不能像DOM元素一样方便的添加交互事件监听，因为canvas内不存在“元素”这个概念，它们仅仅是canvas绘制出来的图形。
这对于交互开发来说是一个必经障碍，想要监听图形的点击事件思路很简单，只要监听canvas元素本身的点击事件，再判断点击坐标位于哪一个图形内部，就变相实现了图形点击事件。

监听图像上 点击事件 的基本流程：

1. 通过getBoundingClientRect方法获取canvas相对于可视区域的偏移量
2. canvas点击事件触发时使用clientX、clientY方法获取点击位置，计算可得到点击位置在canvas中的坐标
3. 清空画布
4. 重绘画布，在绘制完每个图形的时候都执行一次isPointInPath方法判断点击位置是否在该图形中，决定是否要执行onClick事件

从上面可以看出，最重要的是 确定 点击坐标位于哪一个图形内部。
这里将介绍三种方法，判断坐标点是否位于某个canvas图形内部。

像素法

像素检测法的思路是，将canvas中的多个图形（如果有多个的话）分别离屏绘制，并用getImageData()方法分别获取到像素数据保存起来。当canvas元素监听到点击事件时，通过点击坐标可以直接推算出点击发生在canvas上的第几个像素，然后遍历前面保存的图形数据，看看这个像素的alpha值是不是0，如果是0说明落点不在当前图形内，否则就说明点到了这个图形。

根据点击坐标得到所点击的像素序号的方法：

像素序号 = (纵坐标-1) * canvas宽度 + 横坐标

比如在宽度为 5 的画布上点击坐标(3,3)，根据上述公式得到像素序号是(3-1) * 5 + 3 = 18，如图所示：

因为canvas导出的图形数据是将每个像素以rgba的顺序存成4个数字组成的数组，所以想访问指定像素的alpha值，只要读取这个数组的第pIndex * 4 + 3个值就可以了，如果这个值不为0，说明该像素可见，也就是点击到了该图形。

这个方法是我认为思路最直接、结果最准确、而且对图形形状没有任何要求的方法，但这个方法有一个致命的局限，当图形需要在画布上移动时，要频繁的创建数据缓存才能保证检测结果准确，受到画布尺寸和图形数量的影响，getImageData()方法的性能会成为严重的瓶颈。所以如果canvas图形是静态的，这个方法非常适合，否则就不适合用这个方法了。

角度法

角度判断法的原理很容易理解，如果一个点在多边形内部，则该点与多边形所有顶点两两构成的夹角，相加应该刚好等于360°。

计算过程可以转变为以下三个步骤：

1. 已知多边形顶点和已知坐标，将坐标与顶点两两组合成三点队列
2. 已知三点求夹角，可以使用余玄定理
3. 判断夹角之和是否360°

//计算两点距离
const getDistence = function (p1, p2) {
  return Math.sqrt((p1.x - p2.x) * (p1.x - p2.x) + (p1.y - p2.y) * (p1.y - p2.y))
};
//角度法判断点在多边形内部
const checkPointInPolyline = (point, polylinePoints) => {
    let totalA = 0;
    const A = point;
    for (let i = 0; i < polylinePoints.length; i++) {
        let B, C;
        if (i === polylinePoints.length - 1) {
            B = {
                x: polylinePoints[i][0],
                y: polylinePoints[i][1]
            };
            C = {
                x: polylinePoints[0][0],
                y: polylinePoints[0][1]
            };
        } else {
            B = {
                x: polylinePoints[i][0],
                y: polylinePoints[i][1]
            };
            C = {
                x: polylinePoints[i + 1][0],
                y: polylinePoints[i + 1][1]
            };
        }
        //计算角度
        const angleA = Math.acos((Math.pow(getDistence(A, C), 2) + Math.pow(getDistence(A, B), 2) - Math.pow(getDistence(B, C), 2)) / (2 * getDistence(A, C) * getDistence(A, B)))

        totalA += angleA
    }
    //判断角度之和
    return totalA === 2 * Math.PI
}

这个方法有一个局限性，就是图形必须是凸多边形。如果不是凸多边形需要先切割成凸多边形再计算，这就比较复杂了。

射线法

射线法是非常好用的方法，只要判断点与多边形一侧的交点个数为 奇数 ，则点在多边形内部。
需要注意的是，只要数任何一侧的焦点个数就可以，比如左侧。
这个方法不限制多边形的类型，凸多边形、凹多边形甚至环形都可以。

const checkPointInPolyline = (point, polylinePoints) => {
    //射线法
  let leftSide = 0;
  const A = point;
  for (let i = 0; i < polylinePoints.length; i++) {
    let B, C;
    if (i === polylinePoints.length - 1) {
      B = {
        x: polylinePoints[i][0],
        y: polylinePoints[i][1]
      };
      C = {
        x: polylinePoints[0][0],
        y: polylinePoints[0][1]
      };
    } else {
      B = {
        x: polylinePoints[i][0],
        y: polylinePoints[i][1]
      };
      C = {
        x: polylinePoints[i + 1][0],
        y: polylinePoints[i + 1][1]
      };
    }
    //判断左侧相交
    let sortByY = [B.y, C.y].sort((a,b) => a-b)
    if (sortByY[0] < A.y && sortByY[1] > A.y){
      if(B.x<A.x || C.x < A.x){
        leftSide++
      }
    }
  }

  return leftSide % 2 === 1
}

射线法有一种特殊情况，当点在多变形的一条边上时需要特殊处理。但在实际项目中个人认为也可以不处理，因为如果用户刚好点在图形的边界上，那么程序认为他没有点到也是可以的。