基于SVG实现写字动画

这是系列文章《原生 JS 实现前端常见功能》的第 2 篇，讲述一些 svg 的基础知识和如何通过 svg 实现一个写字动画。

SVG是一种基于XML的标记语言，常用来优雅、简洁地渲染一些可以自动实现响应式变化的图形，并和CSS，DOM，JavaScript等其他网络标准无缝衔接。所以在工作中，熟练地使用它能使开发过程更得心应手。

今天的示例就是通过 JavaScript + SVG 实现写字动画。

实现效果

最终的实现效果：

基于SVG实现写字动画

画 SVG 图形

怎样才能实现上面的效果呢？首先，需要准备一张图片:

<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 280 40">
  <g fill="none" stroke="#000">
    <path
      d="M20.15 22.62c-3.74-3.67-7.94-9.77-5-15 2.5-3.16 5.88 1.35 5 4.2-.66 5.23-2 11.08-6 14.8-2.95 2.62-8.04.02-7-4 1.15-1.88 3.52-.9 5 0"
    />
    <path
      d="M48.15 21.62c-1.27-5.3-9.5-2.8-9 2.1-.4 4.65 7.2 5.37 8 .9l6-18m-4 12c-.22 2.87-2.37 6.7 0 9 3.02.14 4.57-2.8 6-5"
    />
    <path
      d="M58.15 18.62c-2.7 1.97-4.1 6.13-2 9 2.53.45 4.45-1.22 6-3m2-6c-.45 2.87-3.6 6.56-1 9 4.88.6 7.7-4.72 7-9m0 0c-.08 3.47 2.6 6.87 5.95 4.02l.05-.02"
    />
    <path
      d="M77.15 25.62c2.8-.67 5.64-4.77 3-7-5.52-.5-5.4 9.6.1 9 2.97.08 4.48-2.84 5.9-5"
    />
    <path
      d="M86.15 22.62c2.77-4.7 7-9.27 7-15-2.77-2.68-4.56 2.88-4.8 5.18-.74 4.62-1.9 9.75-.82 14.2 2.64 2.2 5.43-2.47 6.62-4.38"
    />
    <path
      d="M94.15 22.62c2.77-4.7 7-9.27 7-15-2.77-2.68-4.56 2.88-4.8 5.18-.74 4.62-1.9 9.75-.82 14.2 2.64 2.2 5.43-2.47 6.62-4.38"
    />
    <path
      d="M121.15 13.62c-.43 2.95 2.74-.6 0 0zm-3 9c2.5-5.4 1.76-3.03.27 1.18-1.95 3.9 2.96 4.9 4.73 1.82l2-3"
    />
    <path
      d="M125.15 22.62c.55-2.93 6.15-5.93 4.73-.94-.45 2.02-1.04 4-1.73 5.94m1-3c1.27-2.85 3.74-7.46 7.38-5.6 2.44 2.3-2.94 7.36 1.16 8.6 2.77-.3 4.06-2.92 5.45-5"
    />
    <path
      d="M159.15 22.62c2.02-2.78 3.9-7.3 2.07-1.3-1.98 6.12-4.05 12.2-6.07 18.3m6-18c.83-4.6 8.62-3.63 8 1.1.06 2.33-1.9 4.2-4 4.9m-4-1c4.33 2.78 10.2-.4 13-4"
    />
    <path
      d="M180.15 18.62c-4.63-1.2-8.56 6.1-4.02 8.5 4.4 2.74 9.78-4.58 5.53-7.74-3.54-2.53-3.16 4.84-.05 4.97 2.22.82 5.06.2 6.55-1.73"
    />
    <path
      d="M188.15 22.62c2.35-2.74 2.73-7.08 3.9-1.64 1.38 2 4.07 5.8.1 6.64m-4-1c3.62 2.38 8.93.9 10.5-3.27l.32-.45.18-.28"
    />
    <path
      d="M199.15 22.62c2.35-2.74 2.73-7.08 3.9-1.64 1.38 2 4.07 5.8.1 6.64m-4-1c3.62 2.38 8.93.9 10.5-3.27l.32-.45.18-.28"
    />
    <path
      d="M213.15 13.62c-.43 2.95 2.74-.6 0 0zm-3 9c2.5-5.4 1.76-3.03.27 1.18-1.95 3.9 2.96 4.9 4.73 1.82l2-3"
    />
    <path
      d="M217.15 22.62c2.77-4.7 7-9.27 7-15-2.77-2.68-4.56 2.88-4.8 5.18-.74 4.62-1.9 9.75-.82 14.2 2.47 1.77 5.9-1.88 6.3-4.45.7-6-.1-1.8 2.32 1.07 1.5.23 2.74-.22 4-1"
    />
    <path
      d="M234.15 13.62c-.43 2.95 2.74-.6 0 0zm-3 9c2.5-5.4 1.76-3.03.27 1.18-1.95 3.9 2.96 4.9 4.73 1.82l2-3"
    />
    <path
      d="M238.15 22.62c2.77-4.7 7-9.27 7-15-2.77-2.68-4.56 2.88-4.8 5.18-.74 4.62-1.9 9.75-.82 14.2 2.64 2.2 5.43-2.47 6.62-4.38"
    />
    <path
      d="M249.15 13.62c-.43 2.95 2.74-.6 0 0zm-3 9c2.5-5.4 1.76-3.03.27 1.18-1.95 3.9 2.96 4.9 4.73 1.82l2-3"
    />
    <path
      d="M253.15 22.62c1.6-2.18 2.84-4.55 4-7m3-9c-1.9 6.38-4.7 12.62-6 19.1.3 3.68 5.68 1.46 6.6-1l1.4-2.1m-8-8h7"
    />
    <path
      d="M262.15 22.62c2.5-5.4 1.76-3.03.27 1.18-1.98 3.77 3.02 5.1 5.1 2.44 1.56-1.28 2.53-2.97 3.63-4.62m1-3c-2.4 6.64-4.1 13.56-7 20-3.85 3.06-3.5-3.64-1.62-5.38 3.73-4.66 10-5.83 13.62-10.62"
    />
  </g>
</svg>

没接触过 SVG 的话在这里可能会疑惑，不是准备一张图片吗，上面怎么是一段XML代码呢？这是因为 SVG 本身是一种基于 XML 的标记语言，是浏览器通过解析 XML 携带的信息后以图片的形式将信息展示出来的。

例如，我们要用 SVG 将一个长为 300px，宽为 300px，以红色填充的正方形展示出来，只需要下面这段XML:

<svg
  style="width: 150px; height: 300px"
  version="1.1"
  baseProfile="full"
  xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
>
  <rect width="300" height="300" fill="red" />
</svg>

运行效果:

基于SVG实现写字动画

尝试运行上面的代码会发现，SVG不是矢量图形吗，那为什么上面的图片不能实现响应式变化呢？只需要对上面的XML加上viewBox属性即可。

<svg
  style="width: 150px; height: 300px"
  version="1.1"
  baseProfile="full"
  xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
  viewBox="0 0 400 400"
>
  <rect width="300" height="300" fill="red" />
</svg>

运行效果:

基于SVG实现写字动画

viewBox属性的值是一组用空白或逗号分割的包含 4 个参数的序列，它们从左到右分别表示（svg的坐标原点在左上角）：最小X轴数值、最小y轴数值、宽度、高度。其中，宽度和高度不允许为负值，当宽度或高度设置为 0 可以隐藏元素。

对于viewBox的理解，可以把它想象成长度单位不是任何一个 css 单位（例如：px）的视图，这里为了方便叙述，统一就叫它单位吧。例如，上面示例的viewBox为0 0 400 400，即表示视图的最小 X 轴数值为 0 单位、最小 y 轴数值为 0 单位、宽度为 400 单位、高度为 400 单位。

viewBox前两个参数，是对 svg 图形的元素做整体位移时使用。例如我们将一个 svg 图形的viewBox属性定义为200 200 400 400，则表示将元素相对于视图分别向左和向上移动了200 单位。

运行效果:

基于SVG实现写字动画

viewBox的后两个参数理解起来比较抽象，用上面示例来说明。上面图形的viewBox属性定义为0 0 400 400，里面正方形的长款定义为300*300。在脑海里我们想象一个 400单位*400单位的大正方形，里面再放了一个300单位*300单位的小正方形。注意：svg 有个特点，在默认情况下，会调整 viewBox 的大小，让 viewBox 正好能被放进 svg 里去。因为外面的 svg 被定义成一个 150px*300px的长方形，所以就把大正方形的真实宽度缩小到和 svg 的宽度一样，就正好能将大正方形整个放进 svg 里了，所以现在viewBox的实际大小是150px*150px。也就表示 viewBox 的一个单位代表的长度 = 150px/400 = 0.375px。而 viewBox 内部的所有数值*0.375px 才是真正的长度。那个小正方形的实际大小就是112.5px*112.5px。

让 SVG 图形动起来

要让 SVG 图片动起来，先要明白stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset 这两个概念。

stroke-dasharray

在 SVG 中也可以通过指定属性 stroke-dasharray 让边框像 CSS 中的border-style: dashed那样变为虚线。stroke-dasharray 属性的参数，是一组用逗号分割的数字组成的序列。需要注意的是，这里的数字必须用逗号分割，虽然也可以插入空格，但是数字之间必须用逗号分开。

每一组数字，第一个用来表示实线，第二个用来表示空白。如果只有一个数字 5，则表示会先画 5px 实线，紧接着是 5px 空白，然后又是 5px 实线，从而形成虚线。比如我有一条 200px 的线，我把 stroke-dasharray 的指定为 200，它就表示先画 200px 实线，紧接着是 200px 空白，然后又是 200px 实线，从而形成虚线。

例如：

<svg
  version="1.1"
  baseProfile="full"
  xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
  width="200"
  height="200"
  viewPort="0 0 200 300"
>
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="5, 5"
    x1="10"
    y1="10"
    x2="190"
    y2="10"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="5, 10"
    x1="10"
    y1="30"
    x2="190"
    y2="30"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="10, 5"
    x1="10"
    y1="50"
    x2="190"
    y2="50"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="5, 1"
    x1="10"
    y1="70"
    x2="190"
    y2="70"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="1, 5"
    x1="10"
    y1="90"
    x2="190"
    y2="90"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="0.9"
    x1="10"
    y1="110"
    x2="190"
    y2="110"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="15, 10, 5"
    x1="10"
    y1="130"
    x2="190"
    y2="130"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="15, 10, 5, 10"
    x1="10"
    y1="150"
    x2="190"
    y2="150"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="15, 10, 5, 10, 15"
    x1="10"
    y1="170"
    x2="190"
    y2="170"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="5, 5, 1, 5"
    x1="10"
    y1="190"
    x2="190"
    y2="190"
  />
</svg>

运行效果:

基于SVG实现写字动画

stroke-dashoffset

stroke-dashoffset 属性表示路径从开始位置的偏移量。比如定义了 stroke-dasharray 的值为 5, 10, 30, 10 表示 5px 的虚线、10px 的空白、30px 的虚线、10px 的空白，如此循环。然后，通过改变它的 stroke-dashoffset 的值来看看会发生什么：

<svg
  version="1.1"
  baseProfile="full"
  xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
  width="200"
  height="200"
  viewPort="0 0 200 300"
>
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="5, 10, 30, 10"
    x1="10"
    y1="10"
    x2="190"
    y2="10"
  />
  <line
    stroke="black"
    stroke-width="2"
    stroke-dasharray="5, 10, 30, 10"
    stroke-dashoffset="15"
    x1="10"
    y1="20"
    x2="190"
    y2="20"
  />
</svg>

运行效果:

基于SVG实现写字动画

观察上面代码的运行效果可以看到，通过stroke-dashoffset属性，可以重新设置路径开始的位置。在上面的实例中，设置 stroke-dashoffset 的值为 15，可以看到路径向左移动了 15px 的距离。

<svg
  version="1.1"
  baseProfile="full"
  xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
  width="200"
  height="200"
  viewPort="0 0 200 300"
>
  <g fill="none" stroke="#000">
    <path
      d="M20.15 22.62c-3.74-3.67-7.94-9.77-5-15 2.5-3.16 5.88 1.35 5 4.2-.66 5.23-2 11.08-6 14.8-2.95 2.62-8.04.02-7-4 1.15-1.88 3.52-.9 5 0"
    />
  </g>
</svg>

把路径的 stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset 都设置为同样的值，会发现什么也看不到了，因为路径的虚线和空白距离都是一样的。

用 js 实现具体功能

要实现上面的写字动画，首先要获取 path 的长度用来设置 stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset 的值。然后使用 Web Animations API 中的 animate 方法来把 stroke-dashoffset 的值从等长设置为 0，就会产生书写出来的动画效果。

下面来实现具体的功能。先获取所有的 path，并且使用 getTotalLength()方法来获取 path 的长度，然后将每一个 path 的 strokeDashoffset 和 strokeDasharray 的值都设置为同样的值，从而隐藏所有 path。

const paths = document.getElementsByTagName('path');
const strokes = [];
let j = 0;

for (let i = 0; i < paths.length; i++) {
  strokes[i] = paths[i].getTotalLength();
  paths[i].style.strokeDasharray = paths[i].getTotalLength();
  paths[i].style.strokeDashoffset = paths[i].getTotalLength();
}

然后使用 animate 方法来动态更新每一个 path 的 strokeDashoffset 的值。

function strokeLetter(letter, pathLen) {
  letter.animate([{ strokeDashoffset: pathLen }, { strokeDashoffset: 0 }], {
    duration: pathLen * 7,
    fill: 'forwards',
  }).onfinish = function() {
    j++;
    strokeLetter(paths[j], paths[j].getTotalLength());
  };
}

最后调用这个方法，让每一个 path 从左到右依次出来，整个书写的动画就完成了。

strokeLetter(paths[0], strokes[0]);

最后，给大家分享一个用 svg 做动画更有趣的例子：不依赖任何库打造属于自己的可视化数据地图，文章作者用svg实现了一个真实地图的加载动画，有兴趣可以去观摩学习。

参考文章:

SVG 文档
viewBox
Web Animations API
Web Animations 的 animate 方法
svg 动画以描边以及文字书写使用
SVG 之 ViewBox

最后，这个系列项目的 github 地址：native-web-projects，欢迎大家 star。我的个人网站：ytp'room，欢迎大家空闲时候来串串门呀。

实现效果

画 SVG 图形

让 SVG 图形动起来

stroke-dasharray

stroke-dashoffset

用 js 实现具体功能

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