Canvas- stroke 和 strokeWidth 导致性能下降

笔者在使用konva，在画布中绘制了大量数据点，并实现了画布的拖拽操作。但是，拖拽功能卡顿严重，在使用各种方法进行优化后，都没有显著提升。
在尝试删除绘制点的stroke和strokeWidth属性后，拖拽性能显著提高，无明显卡顿现象。
现分享deepseek-v3对其的解释：

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1. 原因分析

(1) stroke 和 strokeWidth 增加了渲染复杂度

• 当给元素添加 stroke 和 strokeWidth 时，Konva 需要额外绘制描边（stroke）。
• 描边的渲染比填充（fill）更复杂，尤其是当 strokeWidth 较大时，渲染开销会显著增加。
• 如果元素数量较多，每个元素都需要绘制描边，整体渲染压力会大幅增加。

(2) stroke 会导致额外的离屏渲染

• 在 Konva 中，描边通常需要离屏渲染（Offscreen Rendering）。离屏渲染是指将图形绘制到一个临时画布上，然后再将其复制到主画布。
• 离屏渲染会增加内存和计算开销，尤其是在频繁更新（如拖拽）时。

(3) strokeWidth 会影响命中检测

• Konva 的命中检测（用于判断鼠标是否在元素上）会考虑 strokeWidth。
• 较大的 strokeWidth 会增加命中检测的计算量，尤其是在元素密集的区域。

(4) 浏览器绘图性能限制

• 浏览器在绘制描边时，需要执行更多的绘图指令（如抗锯齿、路径填充等）。
• 如果元素数量较多或描边较复杂，浏览器的绘图性能会显著下降。

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2. 优化建议

(1) 减少 strokeWidth

• 如果 strokeWidth 较大，尝试将其减小。较小的 strokeWidth 会降低渲染开销。
• 例如：

  const config = {
    stroke: 'black',
    strokeWidth: 1, // 使用较小的描边宽度
  };
  

(2) 避免不必要的 stroke

• 如果描边不是必需的，可以移除 stroke 和 strokeWidth 属性。
• 例如：

  const config = {
    fill: 'red', // 只使用填充
  };
  

(3) 使用 shadow 替代 stroke

• 如果需要类似描边的效果，可以使用 shadow 属性。shadow 的性能通常比 stroke 更好。
• 例如：

  const config = {
    shadowColor: 'black',
    shadowBlur: 5,
    shadowOffset: { x: 2, y: 2 },
  };
  

(4) 合并图形

• 如果多个元素具有相同的描边属性，可以将它们合并为一个图形。这样可以减少渲染次数。
• 例如，将多个 v-rect 合并为一个 v-path。

(5) 使用 batchDraw

• 在拖拽时，使用 batchDraw 批量绘制，而不是每次更新都重新渲染。
• 例如：

  const stage = getStage();
  stage.batchDraw();
  

(6) 启用 perfectDrawEnabled

• 将 perfectDrawEnabled 设置为 false，可以禁用 Konva 的精确绘制模式，提升性能。
• 例如：

  const config = {
    perfectDrawEnabled: false,
  };
  

(7) 减少元素数量

• 如果元素数量过多，尝试减少元素数量。例如，通过合并元素或隐藏不必要的元素。

(8) 使用缓存

• 使用 cache 属性将元素缓存为位图，减少渲染开销。
• 例如：

  const rect = new Konva.Rect({
    width: 100,
    height: 100,
    fill: 'red',
    stroke: 'black',
    strokeWidth: 2,
  });
  rect.cache(); // 缓存元素
  

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3. 示例代码

以下是一个优化后的示例：

<template>
  <v-stage :config="{ width: 500, height: 500 }">
    <v-layer>
      <v-group :config="{ x: 100, y: 50 }">
        <v-rect
          v-for="(rect, index) in rectangles"
          :key="index"
          :config="{
            x: rect.x,
            y: rect.y,
            width: rect.width,
            height: rect.height,
            fill: 'red',
            stroke: 'black',
            strokeWidth: 1, // 使用较小的描边宽度
            perfectDrawEnabled: false, // 禁用精确绘制
          }"
          @mousedown="handleMouseDown"
          @mousemove="handleMouseMove"
          @mouseup="handleMouseUp"
        />
      </v-group>
    </v-layer>
  </v-stage>
</template>

<script setup>
import { ref } from 'vue';
import Konva from 'konva';

const rectangles = ref([
  { x: 10, y: 10, width: 50, height: 50 },
  { x: 80, y: 80, width: 50, height: 50 },
]);

const isDragging = ref(false);
const offset = ref({ x: 0, y: 0 });

const handleMouseMove = (event) => {
  if (isDragging.value) {
    const dx = event.evt.clientX - offset.value.x;
    const dy = event.evt.clientY - offset.value.y;

    rectangles.value.forEach((rect) => {
      rect.x += dx;
      rect.y += dy;
    });

    offset.value = { x: event.evt.clientX, y: event.evt.clientY };

    const stage = getStage();
    stage.batchDraw(); // 批量绘制
  }
};
</script>

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4. 总结

给元素添加 stroke 和 strokeWidth 后拖拽卡顿的原因主要是描边增加了渲染复杂度和离屏渲染的开销。通过以下方法可以优化性能：

1. 减小 strokeWidth。
2. 避免不必要的 stroke。
3. 使用 shadow 替代 stroke。
4. 合并图形或减少元素数量。
5. 使用 batchDraw 和 cache 优化渲染。

根据你的具体需求，选择合适的优化方法即可显著提升性能。