AntV 架构演进-G6 篇

原创
2020/02/10 17:42
阅读数 2W

本文作者:AntV 架构师-萧庆

简介

G6 是一个图关系可视化引擎,起始于我们的业务需求,历经波折,每次改版其架构都有很大的变化,这些变化背后都有来自业务上的思考和我们对 G6 定位的调整,今天我们一起来回顾:

  • G6 之前的关系可视化
  • V1.0 关系映射
  • V2.0 图编辑器
  • V3.0 图分析引擎

G6 发展的时间线如下:

G6 之前的关系可视化

早在做 G2 之前我们就接触了集团内部一些关系图的项目,以安全和风控的业务为主,也有一些动态的流程图,但是团队迟迟没有决定编写一套关系图框架,很大的一个原因在于:有太多失败的关系图项目。

往往是项目一开始得到各个方面的大力支持,我们配合设计师做了一套好看炫酷的关系图展示页面,初期开发者、设计者都很满意,但是真正的使用者依然解决不了问题,大都类似于这类图:

一方面用户很难完成业务上的任务,看起来好看但是不好用,另一方面使用的技术栈很零散,一旦我们退出这个项目,后期基本处于维护乏力的状况。

当我们开始做 G2 后,需要在 G2 中实现一些关系图:

4 5 6

这时候很多部门的开发同学希望我们在 G2 中也能支持流程图,例如: 7 8 9

但是 G2 的架构来做关系图的展示还行,增加很多交互、支持各种布局、各种复杂的关系节点,那就非常不合适了,恰巧当时发生其他两件事,使我决定来开发一个关系图框架:

  • 第一件事是当时一个业务上面临数千个流程图的定义,不同的商家需要不同的流程,业务上的开发没有自动布局的基础,他们只能用代码一个个的来标注 x,y 坐标绘制流程图,想想都心疼。
  • 第二件事是一个业务方之前使用了 jointjs 进行开发,中间更换了各种流程图框架,后面维护和开发不下去了,他们写了一封几千字,包括很多张图的邮件给我。

作为一个可视化的开发人员面临这种情况让我坐立不安,我找到玉伯去申请开始研发一个新的关系图的框架,经过大家讨论后起名为 G6(六度分离理论

v0.1-v1.0 关系映射

通过对几个关系图业务的支持,我发现静态的关系图对业务上几乎没价值,大部分场景都是用户有业务数据,需要自动的布局方案来展示出关系图(流程图),但是我们提供的布局方案往往满足不了业务上的需求,所以我们在 G6 的第一个版本中,对关系图的业务做了一个假设,用户有两个关系图视图:

  • 第一个是编辑视图,可以自动布局,然后辅助手工布局,让关系图更美观好看
  • 第二个展示视图,呈现给最终用户的视图,可以做一些简单的交互(展开、收缩、隐藏边等)

所以 G6 v1.0 是沿着 G2 的思路,以关系映射为核心,支持常见的布局算法,支持简单的拖拽等交互,其架构如下: 10

  • 扩展 Shape 的机制保持同 G2 一致
  • 所有的交互通过 mixin 内置,不可更改

第一个版本开发了 3 个月,后面又迭代了 1.1 和 1.2 两个版本,持续了 8-9 个月,实现了常见的树图、桑基图、流程图,也实现了一些动态效果,集团内部迅速增长了一批用户,当时的版本缺乏设计师的参与,可以看到基本都是程序员的审美: 11 12

这一代的 G6 更像是 G2 的一个变种,通过下面的代码就可以看出:

graph.source(data.nodes, data.edges); 
graph.node().label('name').color('type'); graph.render();

这个版本我们持续开发的时间并不长,但是至今为止依然有数百个系统使用这个版本,没有升级到最新的版本。我的理解是:很多业务场景下的流程图并不复杂,变化的频率并不高,简单、易用、不需要复杂布局的一个精简版本的关系图就够用了。

v2.0 图编辑器

作关系图躲避不了拖拖拽拽的编辑交互,而编辑交互又是极其复杂的:

  • 添加节点/边的方式有多种,节点可以编辑、改变大小、移动、删除等
  • 选中有多种形式,边需要在节点调整是自动布局
  • 一个节点有多个锚点,每个锚点的含义都不同,不同的情况下可以禁用,也可能禁止连入等等

业务上的需求使得我们无处可躲,实现这些交互在 G6 v1.0 的体系下根本不可能,所以我们开始了 2.0 的重构,于 18 年 1月开始了 2.0 的开发,6月份对外开源。这个版本增加了锚点机制、控制点机制,同时支持自定义交互(Behavior), 这个版本的架构如下:

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  • 插件机制提供了布局、组件等支持
  • 自定义交互(Behavior),可以插入式的实现交互,这一方式一直到现在依然保持
  • 锚点和控制点是专门针对编辑场景设计的机制

这个版本开发完成后,一些常见的编辑场景都得以实现:

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1617

但是我们马上发现用户的接入成本非常高,这个只能算半个编辑器,用户进行添加节点/边、编辑节点、拖拽等操作时需要工具栏、各种面板,需要前进、后退、复制、黏贴等操作,同时上面的界面用户纷纷表示太难看。

为了解决这些问题,我们找到设计师一起同我们对常见的流程图(流程图、建模、脑图)进行了设计,每种流程图的交互都进行了精心的设计,默认给用户提供了流程图编辑器需要的各种模块,形成了 G6-Editor,其架构非常简单:

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我们来看一看 G6-Editor 的界面和操作:

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G6-Editor 我们于 2018 年下半年对外推出(未开源,但允许商用),以其良好的设计、开箱即用的接入体验收到非常多的公司商用申请,我们本来计划对这几个场景进行更精细的设计、更精细的实现,但是我们太小瞧编辑器的难度。

从我们内部业务的反馈来看,这些编辑器减轻了首次开发的成本,使得接入更加简单,但是由于交互和设计我们都已经固定,用户慢慢的就开始增加各种编辑的交互,例如:如何控制边的连接方式、某些锚点禁用的时机、边的布局方式不满足需求等等,更加雪上加霜的是维护 G6 和 G6-Editor 的只有一个同学,面对内部500+ 的系统,外部数百封邮件,经过半年痛苦的答疑、业务支持、改进交互,这位同学最终选择了转岗,最终我们决定 G6-Editor 编辑器不再开源😂,暂缓发展,这是过去两年中非常大的一个遗憾。(当然今年 2020 年 3 月我们还会给大家带来惊喜)。

v3.0 图分析

时间来到 2018 年底,G6 2.0 的同学离开后,我同一位新同学开始了 G6 3.0 的开发,其业务背景是越来越多的非编辑场景(分析场景)使得 G6 2.0 支持起来非常吃力,通过关系图发现异常、进行关系扩散以及对流量进行可视化等场景都是一些重要的业务。使得我们开始 3.0 开发时侧重于分析场景进行了设计,对布局、组件和节点/边的状态管理进行更多的设计,更加侧重展示更多节点和边的性能,而锚点和控制点机制在这些场景太重(很少使用),所以在3.0 最初的版本并没有进行设计,而这一版的架构如下:

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我们两个人投入了不到 2 个月的时间开发出了第一版,几个重要的业务在短短的2个月内上线:

111 24

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19 年初和年中又有多名同学参与了 G6,业务上的同学结合自己在关系分析方面的经验和实践,在 G6 的上层开发了一套开箱即用的工具 Graphin 

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有流量分析场景的业务方同学也基于流量分析和时序分析,做出了精彩的产品:

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在过去的一年中 G6 v3.0 发展了 3 个版本,最新的 3.3 版本,进行了底层引擎替换,同时全面拥抱了 typescript,已经在年前发布了 beta 版,2020-02-11 日正式对外发布。

我们的脚步不会停止,在新的一年我们将开始 G6 4.0 的设计和开发,将对其组件、交互和计算进行大刀破斧的改造,提升其交互能力、性能、布局能力,同时在关系图的时序可视化、地理可视化方面进行探索,下面是其架构:

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总结

参与 G6 的这几年,跌宕起伏,遇到过各种困难,面临过各种挫折。虽然架构一直在调整,但我们一直在努力的改进 ,给业务、给社区带来更多的可能。感谢集团对外所有 G6 用户的支持,感谢这几年被我们的不成熟导致的不兼容升级所痛的小伙伴们,同时向那些试用了 G6-Editor 但因为我们无法开源而所烦恼的用户们致歉。

我们的步伐不会停止,知源致远!

G6 官网地址:https://g6.antv.vision/zh

G6 的 github 地址:https://github.com/antvis/g6

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有没有考虑像vue一样建立一个问题社区,使用的在里面讨论。具体产品总会遇到各种问题的
2020/07/27 09:38
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聚则博主
暂时还没有这个计划,有问题可以先在这里讨论 https://github.com/antvis/G6/issues
2020/08/25 16:02
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效果很酷炫
2020/02/12 22:49
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正是有了G6 2.0 的编辑场景,于是我们利用这个组件,把#PDMan#做了起来。
2020/02/11 22:48
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聚则博主
👍
2020/02/12 17:55
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很优秀的产品👍
2020/02/11 16:10
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聚则博主
G6 3.3.0 版本正式发布,全面拥抱 TypeScript、性能的大幅度提升,详见:https://my.oschina.net/u/4309229/blog/3164997
2020/02/11 13:41
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