一背景

在前端可视化搭建领域中“重做”和“撤销”这两个功能已经是标配中的标配，毕竟只要有用户行为的地方就可能会有出错，这两个功能无疑就是为用户提供了“后悔药”。目前有各种各样的可视化搭建平台，本文介绍IoT Studio可视化搭建平台在编辑历史功能上的设计与思考。

二实现思路

1 页面DSL的维护

在IoT Studio可视化搭建平台中，我们通过页面的抽象语法树来维护页面状态，页面信息和组件信息都记录在对应节点上：

PageNode: {  componentName: 'page1',  id: 'page1',  props: {},  children: [    ComponentNode: {        componentName: 'component1',        id: 'component1',        props: {          width: 800,          height: 1000,          color: '#ffffff'        },        children: []    },    ComponentNode: {        componentName: 'component2',        id: 'component2',        props: {},        children: []    },    ComponentNode: {        componentName: 'component3',        id: 'component3',        props: {},        children: []    },  ]}

在页面保存时，页面配置会作为JSON文件上传至OSS。

2 重做与撤销

快照法

在每次编辑页面时，将页面的信息进行深拷贝存入历史记录中。在进行重做和撤销时从历史记录中取出对应的快照，用快照代替当前页面状态，即可完成一次历史记录的操作。

在这种方法下，通常使用一个指针来指向当前的页面状态。如下图：

进行后退操作后，指针指向之前的某次快照，页面恢复到P3时的状态：

再次进行编辑时，指针指向新的状态P5 ：

快照法的特点：

实现比较简单，页面信息全量进行深拷贝即可。
历史记录之间的切换灵活。
当页面信息很大时，十分占用存储空间。

指令法

IoT Studio使用的是这种方法。

我们为每一次操作定义两个方法：execute与undo，以及将“操作”抽象为Operation。

在execute中执行这次操作的正向操作，在undo中实现逆向操作。

export abstract class Operation<T = void> {    /**   * 逆向操作   */  protected abstract undo(): T;
  /**   * 正向操作   */  protected abstract execute(): T;}

每进行一次编辑操作，其实就是创建一次Operation并执行其execute方法，随后如果需要撤销就执行其undo方法。

指令法的特点：

相对快照法，在页面配置复杂时，能节省不少存储空间。
不同的Operation其execute和undo逻辑很可能会不一样，有一定的逻辑开发成本。
跨多个历史记录的重做或撤销，需要执行他们之前所有的execute或undo。例如，上图中如果从O3到O1需要执行2次undo。这一点没有快照法便利。

3 实现细节

在上文里提到了IoT Studio使用的是指令法。

Transation

在实际业务开发中，很多场景会涉及到一次性编辑多个组件，即涉及多个Operation实例。于是在Operation基础上有了Transaction——事务的概念，Transaction下维护了一份Operation实例List，每当有execute或者undo执行时，会遍历Operation List中的Operation实例执行其execute或undo方法。

双向链表

IoT Studio中的操作历史是基于双向链表实现的，每个链表节点维护一个Transaction实例。链表节点末端的execute结果既是最新的操作历史。

链表之前通过forwardCurrent和backforwardCurrent方法进行节点状态的切换。

Class Manager {  backwardCurrent(): boolean {      if (this._current?.prev) {        this._current.value.operation.undo();
        this._current = this._current.prev;        this._validLength -= 1;        return true;      }      return false;  }
  forwardCurrent(): boolean {    if (this._current?.next) {      this._current.next.value.operation.execute();
      this._current = this._current.next;      this._validLength += 1;      return true;    }    return false;  }
  addAfterCurrent(item: OperationResult<any>) {     if (nextNode) {       nextNode.prev = undefined;       this._length = this._validLength;     }
     this._current.next = { value, prev: this._current };     this._current = this._current.next;   }}

每当有新的编辑操作时，会通过addAfterCurrent插入新的节点。

4 总结

Operation是实现重做和撤销的最小指令实例，通过Operation不同子类实现不同的execute和undo方法，从而实现重做和撤销的具体逻辑。

Transaction中维护了Operation实例数组，我们在进行业务逻辑开发中对组件进行属性设置时是以Transaction实例为单位进行业务逻辑开发。

维护了一个双向链表来对Transaction实例进行管理，从而实现可视化搭建的操作历史功能。

三探索

在实现思路中我们提到了“快照法”和“指令法”，对比两者的优缺点，不难发现主要矛盾是在体积与维护成本上。那么有没有一种办法能兼顾二者的优点呢？下面两个工具可以提供一些思路：

immutable.js + 快照法

在JS中对象是引用赋值，在保存对象时往往会使用深拷贝规避这个问题，但是这样会造成CPU和内存的浪费，这也是快照法的缺点所在。

immutable使用持久化数据结构，在使用旧数据创建新数据的时候，会保证旧数据同时可用且不变，同时为了避免深度复制复制所有节点的带来的性能损耗，immutable使用了结构共享，即如果对象树种的一个节点发生变化，只修改这个节点和受他影响的父节点，其他节点则共享。

在实现操作历史功能时，使用immutable存储数据，能解决数据复用的问题。immutable.js + 快照法可以组合使用。据我所知公司的@ali/visualengine使用的就是这个方案。

Git

每次我们运行 git add 和 git commit 命令时，Git 所做的工作实质就是将被改写的文件保存为数据对象，更新暂存区，记录树对象。

我们在使用git维护项目时，理论上随着git commit的次数越来越多，文件对象会越拉越大，但实际上体积并没有变的很大。事实上git在权衡时间和空间后帮我们做了部分优化，较早的版本会保存diff，较新的本会保存全量数据对象。

Git 是如何做到这点的？Git 打包对象时，会查找命名及大小相近的文件，并只保存文件不同版本之间的差异内容。你可以查看包文件，观察它是如何节省空间的。

同样有趣的地方在于，第二个版本完整保存了文件内容，而原始的版本反而是以差异方式保存的——这是因为大部分情况下需要快速访问文件的最新版本。最妙之处是你可以随时重新打包。Git 时常会自动对仓库进行重新打包以节省空间。当然你也可以随时手动执行 git gc 命令来这么做。

Python 脚本入门

Python 脚本入门带着各位运维工程师掌握了在运维过程中需要掌握的核心的 Python 语法和模块；让运维工程师可以通过 Python 来完成自己的脚本的编写。

IoT Studio可视化搭建平台编辑历史功能的思考与探索

一背景

二实现思路

1 页面DSL的维护

2 重做与撤销

快照法

指令法

3 实现细节

Transation

双向链表

4 总结

三探索

immutable.js + 快照法

Git

Python 脚本入门

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1 页面DSL的维护

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