在上一篇博客中关于 Vue 表单验证的话题里，我提到了这段时间在做的城市配载功能，这个功能主要着眼于，如何为客户提供一条路线最优、时效最短、装载率最高的路线。事实上，这是目前物流运输行业智能化、专业化的一个趋势，即面向特定行业的局部最优解问题，简单来说，怎么样能在装更多货物的同时满足运费更低的条件，同时要考虑超载等等不可抗性因素，所以，这实际上是一个数学问题。而作为这个功能本身，在地图上加载大量标注更是基础中的基础，所以，今天这篇博客想说说，通过百度地图 API 加载海量标注时，关于性能优化方面的一点点经验。

问题还原

根据 IP 定位至用户所在城市后，后台一次性查询出近一个月内的订单，然后将其全部在地图上展示出来。当用户点击或者框选标注物时，对应的订单配载到当前运单中。当用户再次点击标注物，则对应的订单从当前运单中删除。以西安市为例，一次性加载 850 个左右的订单，用户操作一段时间后，Chrome 内存占用达 250 多兆，拖拽地图的过程中可以明显地感觉到页面卡顿。因为自始至终，地图上的订单数量不变，即不会移除覆盖物，同时需要在内存中持久化订单相关的信息。所以，在城市配载 1.0 版本的时候，测试同事给我提了一个性能方面的 Bug。可开始提方案并坚持这样做的，难道不是产品吗？为什么要给开发提 Bug 呢？OK，我们来给不靠谱的产品一点点填坑吧，大概想到了下面三种方案，分别是标注物聚合、Canvas API 和视野内可见。

标注物聚合方案

所谓“标注物聚合”，就是指在一定的地图层级上，地图上的覆盖物主要是以聚合的形式显示的，譬如显示某一个省份里共有多少个订单，而不是把所有订单都展示出来，除非地图放大到一定的层级。这种其实在我们产品上是有应用的，比如运单可视化基本上是全国范围内的车辆位置，这个时候在省一级缩放比例上使用聚合展示就非常有必要。可在城市配载这里就相当尴尬啦，因为据说客户会把地图放大到市区街道这种程度来对订单进行配载，所以，这种标注物聚合方案的效果简直是微乎其微，而且更尴尬的问题在于，官方的 MarkerClusterer 插件支持的是标准的覆盖物，即 Marker 类。而我们的产品为了好看、做更复杂的交互，设计了更复杂的标记物原型，这就迫使我们必须使用自定义覆盖物，而自定义覆盖物通常会用 HTML+CSS 来实现。

所以，一个简洁的 Marker 类和复杂的 DOM 结构，会在性能上存在巨大差异，这恰恰是我们加载了 800 多个点就产生性能问题的原因，因为一个“好看”的标注物，居然由 4 个 DOM 节点组成，而这个“好看”的标注物还不知道要怎么样实现 Marker 类里的右键菜单。所以，追求“好看”有问题吗？没有，可华而不实的“好看”，恰恰是性能降低的万恶之源，更不用说，因为覆盖物不会从地图上删除，每次框选都要进行 800 多次的点的检测了，而这些除了开发没有人会在乎，总有人摆出一副“这个需求很简单，怎么实现我不管”的态度……虽然这种方案已经被 Pass 掉了，这里我们还是通过一个简单的示例，来演示下 MarkerClusterer 插件的简单使用吧！以后对于前端类的代码，博主会优先使用 CodePen 进行展示，因为这样子显然比贴代码要生动呀！

See the Pen Marker-Clusterer by qinyuanpei (@qinyuanpei) on CodePen.

这里稍微提带说一下这个插件的优化，经博主测试，在标记物数目达到 100000 的时候，拖拽地图的时候可以明显的感觉的卡顿，这一点大家可以直接在 CodePen 中进行测试。产生性能问题的原因主要在以下代码片段：

   /**
     * 向该聚合添加一个标记。
     * @param {Marker} marker 要添加的标记。
     * @return 无返回值。
     */
    Cluster.prototype.addMarker = function(marker){
        if(this.isMarkerInCluster(marker)){
            return false;
        }//也可用marker.isInCluster判断,外面判断OK，这里基本不会命中
    
        if (!this._center){
            this._center = marker.getPosition();
            this.updateGridBounds();//
        } else {
            if(this._isAverageCenter){
                var l = this._markers.length + 1;
                var lat = (this._center.lat * (l - 1) + marker.getPosition().lat) / l;
                var lng = (this._center.lng * (l - 1) + marker.getPosition().lng) / l;
                this._center = new BMap.Point(lng, lat);
                this.updateGridBounds();
            }//计算新的Center
        }
    
        marker.isInCluster = true;
        this._markers.push(marker);
    
        var len = this._markers.length;
        if(len < this._minClusterSize ){     
            this._map.addOverlay(marker);
            //this.updateClusterMarker();
            return true;
        } else if (len === this._minClusterSize) {
            for (var i = 0; i < len; i++) {
                this._markers[i].getMap() && this._map.removeOverlay(this._markers[i]);
            }
			
        } 
        this._map.addOverlay(this._clusterMarker);
        this._isReal = true;
        this.updateClusterMarker();
        return true;
    };

这段代码主要的问题在于频繁地向地图添加覆盖物，换言之，在这里产生了对 DOM 的频繁修改，具体可参考 _addToClosestCluster 方法。一种比较好的优化是，等所有计算结束后再一次性应用到 DOM。所以，这里我们可以封装一个 render() 方法：

Cluster.prototype.render = function(){
    var len = this._markers.length; 
    if (len < this._minClusterSize) {
            for (var i = 0; i < len; i++) {
                this._map.addOverlay(this._markers[i]);
            }
    } else {
            this._map.addOverlay(this._clusterMarker);
            this._isReal = true;
            this.updateClusterMarker();
    }
}

关于原理介绍及性能对比方面的内容，大家可以参考这篇文章：百度地图点聚合 MarkerClusterer 性能优化

Canvas API 方案

OK，接下来介绍第二种方案，其实从 Canvas API 你就可以想到我要说什么了。Canvas API 是 HTML5 中提供的图形绘制接口，类似于我们曾经接触过的 GDI/GDI+、Direct2D、OpenGL 等等。有没有觉得和游戏越来越近啦，哈哈！百度地图 API v3 中提供了基于 Canvas API 的接口，我们可以把这些“好看”的覆盖物绘制到一个层上面去，显然这种方式会比 DOM 更高效，因为博主亲自做了实验，一次性绘制 10 万个点放到地图上，真的是一点都不卡诶，要说缺点的话嘛，嗯，你想嘛，这都是不是 DOM 了，产品经理那些吊炸天的脑洞还怎么搞？比如最基本的点击，可能要用简单的 2D 碰撞来处理啦，然后就是常规的坐标系转换，听起来更像是在做游戏了，对不对？谁让那么多的游戏都是用 HTML5 开发的呢？同样的，这里给出一个简单的示例：

See the Pen Marker-Clusterer by qinyuanpei (@qinyuanpei) on CodePen.

这个方案真正尝试去做的时候，发现最难的地方是给 Canvas 里的元素绑定事件，细心的朋友会发现，博主在这里尝试了两种方案。**第一种，通过判断点是否在矩形内来判断是否完成了点击，主要的问题是随着点的数目的增加判断的量级会越来越大。第二种，通过 addHitRegion()增加一个可点击区域，这种的性能明显要比第一种好，唯一的限制在于浏览器的兼容性。**目前，需要在 Chrome 中开启 Experimental Web Platform features 。这个探索的过程是相当不易的，大家可以通过 CodePen 进一步感受一下哈！

视野内可见方案

相信大家听完前两个方案都相当失望吧，一个方案用不了，一个方案太麻烦，那这个肯定就是最终可行的方案了吧！猜对了，这真的是体现了大道至简，一开始试着从内存里持久化的数据入手，可最终收到效果的反而是这个最不起眼的方案。简单来说，就是把视野内的覆盖物设为 visible，而把视野外的覆盖物设置 hidden。相当朴素的一种思维对吧，百度地图 API 中有一个返回当前视野的接口 GetBounds()，它回返回一个矩形。所以，我们只需要调用百度接口判断覆盖物在不在这个矩形里就可以了，显然，这里又会循环 800 多次，不过产品经理们都不在乎对吧……顺着这个思路，我们可以写出下面的代码，并在拖动地图和缩放地图的时候调用它：

//监听地图缩放/拖拽事件
map.addEventListener("moveend", showOverlaysByView);
map.addEventListener("zoomend", showOverlaysByView);

//根据视野来显示或隐藏覆盖物
function showOverlaysByView() {
    var bounds = map.getBounds();
    for (var i = 0; i < overlays.length; i++) {
        var overlay = overlays[i];
        var point = overlay._point;
        if (BMapLib.GeoUtils.isPointInRect(point, bounds) || BMapLib.GeoUtils.isPointOnRect(point, bounds)) {
            overlay.show();
        } else {
            overlay.hide();
        }
    }
 }

现在，我只能说，效果挺显著，拖动地图的时候不会卡顿了，因为 visible 和 hidden 的切换会引发浏览器重绘，对于这一切我个人表示满意。当然，这一切离好还很遥远，因为，人类的需要是永无止境的啊。

本文小结

就在我写下这篇博客的时候，产品经理热情洋溢地给我描述了城市配载 2.0 的设想。看了看同类产品的相关设计，我预感这个功能会变成一个以地图为核心的可视化运输系统，这符合国内用户一贯的“大而全”的使用习惯，地图上的交互会更加复杂，需要展示的信息会越来越多，所以，这篇文章里提到的优化，在未来到底有没有用犹未可知。我只能告诉你这样几个原则：尽可能的使用 Marker 类；尽可能的简化 DOM 结构；地图层级变化越大越要考虑使用聚合；视野外的覆盖物该隐藏就隐藏(反正看不到咯……)。一次性加载百万级别数据要求，我从来不觉得合理，因为就算我能加载出来，你能看的过来吗？本身就是伪需求好吧(逃……好了，这就是这篇博客的全部内容啦，以上……