最近在更新系統(tǒng)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)pacman的命令行界面變了，我有很久沒(méi)更新過(guò)設(shè)備上的Linux系統(tǒng)了，所以啥時(shí)候變的不好說(shuō)。但這一變化成功勾起了我的好奇心。新版的更新進(jìn)度界面如下：

新的更新進(jìn)度界面能同時(shí)顯示多個(gè)進(jìn)度條，而且并沒(méi)有依靠ncurses這個(gè)傳統(tǒng)的TUI庫(kù)。為啥我能斷定沒(méi)有用ncurses呢，因?yàn)橛眠^(guò)這個(gè)庫(kù)的人都會(huì)發(fā)現(xiàn)程序在繪制界面的時(shí)候會(huì)用背景色清屏，且退出后終端的內(nèi)容會(huì)恢復(fù)成運(yùn)行程序前的樣子，而上述表現(xiàn)都不存在。

不借助專用的庫(kù)卻又能繪制出比較生動(dòng)的效果，這難道不吸引人嗎？

所以帶著好奇心，我簡(jiǎn)單探索了實(shí)現(xiàn)的原理，并且用相同的原理做了個(gè)新東西：

這是一個(gè)在終端中顯示倒計(jì)時(shí)的小玩具，原理和pacman的進(jìn)度條是一樣的，我并沒(méi)有一比一去復(fù)現(xiàn)pacman的效果，那樣其實(shí)和對(duì)著范本寫作文一樣略顯無(wú)聊，所以我選擇活用知識(shí)做個(gè)新玩具。

好了，我們先來(lái)復(fù)習(xí)下單個(gè)終端命令行的進(jìn)度條是怎么實(shí)現(xiàn)的。

單個(gè)進(jìn)度條的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單，幾乎所有的終端和終端模擬器都支持一些特殊的控制字符，比如\n表示新加一個(gè)空白行并把光標(biāo)移動(dòng)到這個(gè)新行的最左側(cè)也就是開(kāi)頭處；\r則是將光標(biāo)移動(dòng)到當(dāng)前行的開(kāi)頭處。

所以單個(gè)進(jìn)度條的繪制過(guò)程一共只要兩步：

• 根據(jù)進(jìn)度計(jì)算出當(dāng)前進(jìn)度條的樣子，然后用打印函數(shù)輸出，注意不能輸出換行符\n；
• 輸出\r讓光標(biāo)回到行首，等待一段時(shí)間，重復(fù)步驟1，新的輸出內(nèi)容會(huì)覆蓋掉老的。
• 進(jìn)度到了100%之后就可以輸出一個(gè)換行符\n結(jié)束進(jìn)度條的打印了。

最關(guān)鍵的地方也只有一處，新的輸出內(nèi)容的長(zhǎng)度要大于或者等于老內(nèi)容，否則老內(nèi)容會(huì)殘留在終端里。

人眼的要求很低，所以你甚至可以不必做到每秒xx次刷新，只要在一秒或幾秒里更新幾次就能讓人覺(jué)得你的進(jìn)度條動(dòng)起來(lái)了。

所以一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子可以是這樣的：

package main
 
import (
	"bytes"
	"fmt"
	"time"
)
 
const width = 50
 
func main() {
	bar := bytes.Repeat([]byte{' '}, width)
	fmt.Println()
	for i := range 50 {
		bar[i] = '='
		fmt.Printf("[%s] % 3d%%\r", bar, (i+1)*2)
		time.Sleep(100 * time.Millisecond)
	}
    fmt.Println()
    fmt.Println("end")
}

這是效果：

但\r有個(gè)缺點(diǎn)，它只能回溯當(dāng)前行，而且這個(gè)“行”是以終端顯示為準(zhǔn)的——即使你的輸出并沒(méi)有包含換行符但它的長(zhǎng)度超過(guò)了終端顯示的寬度導(dǎo)致需要“折行”，那么新折行出來(lái)的那行在終端顯示中會(huì)被認(rèn)為是一個(gè)新行，\r只會(huì)將光標(biāo)放到這個(gè)新行的開(kāi)頭。

其實(shí)我最開(kāi)始想利用折行加\r字符實(shí)現(xiàn)多行進(jìn)度條，但很快就發(fā)現(xiàn)這條路是走不通的。顯然pacman并沒(méi)有使用\r或者說(shuō)它還利用了一些其他的東西。

看源代碼是最快的，而且簡(jiǎn)單搜索一下“progressbar”很快就能找到答案。我就不賣關(guān)子了，pacman實(shí)現(xiàn)多行進(jìn)度條效果是利用了ASNI轉(zhuǎn)義序列。

ANSI轉(zhuǎn)義序列（ANSI escape sequences）是一種帶內(nèi)信號(hào)的轉(zhuǎn)義序列標(biāo)準(zhǔn)，用于控制視頻文本終端上的光標(biāo)位置、顏色和其他選項(xiàng)。在文本中嵌入確定的字節(jié)序列，大部分以ESC轉(zhuǎn)義字符和"["字符開(kāi)始，終端會(huì)把這些字節(jié)序列解釋為相應(yīng)的指令，而不是普通的字符編碼。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，轉(zhuǎn)義序列就像一些命令，可以控制光標(biāo)和終端的各種行為。

具體格式是：轉(zhuǎn)義序列開(kāi)始字符參數(shù)1;參數(shù)2;...;參數(shù)N命令。我們最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)義序列是顏色控制，讓終端里的文字變成紅色：\033[0;31m。其中\033[是轉(zhuǎn)義序列的開(kāi)始標(biāo)志，0;31是命令m的兩個(gè)參數(shù)，參數(shù)之間用空格分隔，最后一個(gè)參數(shù)緊貼著命令。

轉(zhuǎn)義序列的支持程度要看終端和終端模擬器，好消息是我們需要用到的轉(zhuǎn)義序列的被廣泛支持的，我們要用它們來(lái)在行與行之間移動(dòng)光標(biāo)并繪制內(nèi)容。

轉(zhuǎn)義序列支持光標(biāo)上下左右移動(dòng)還支持直接清除整行的內(nèi)容，這使得我們可以將終端當(dāng)成一個(gè)畫布：每個(gè)字符的位置相當(dāng)于畫布上的一個(gè)像素點(diǎn)（因此使用等寬字體效果顯示會(huì)更好），坐標(biāo)原點(diǎn)是程序運(yùn)行開(kāi)始后光標(biāo)所在的位置，根據(jù)這個(gè)原點(diǎn)可以簡(jiǎn)單構(gòu)建出一個(gè)平面坐標(biāo)系，我們可以用一些特殊字符模擬點(diǎn)和線來(lái)繪制簡(jiǎn)單的圖形。

我們要用的轉(zhuǎn)義序列是這些：

• \033[nF，將光標(biāo)向上移動(dòng)n行
• \033[nE，將光標(biāo)向下移動(dòng)n行
• \033[nC，將光標(biāo)向后（右）移動(dòng)n個(gè)字符
• \033[2K，清除光標(biāo)所在行的整個(gè)內(nèi)容（2以外的參數(shù)可以選擇只清除光標(biāo)前/后的內(nèi)容）
• 轉(zhuǎn)義字符之間可以組合使用，比如\033[nE\033[mC表示光標(biāo)先向下移動(dòng)n行然后再向右移動(dòng)m個(gè)字符。

現(xiàn)在你應(yīng)該明白那個(gè)倒計(jì)時(shí)是怎么畫出來(lái)的了，核心技術(shù)點(diǎn)就是找到個(gè)合適的數(shù)字asciiart，然后根據(jù)每秒更新的內(nèi)容在正確的位置上用上面的轉(zhuǎn)義序列像畫像素點(diǎn)一樣把數(shù)字和分隔符畫出來(lái)就行了。

說(shuō)說(shuō)其實(shí)一句話的事情，但做起來(lái)還是比較麻煩的，因?yàn)檗D(zhuǎn)義序列用的都是相對(duì)坐標(biāo)，稍微算錯(cuò)一點(diǎn)相對(duì)位置顯示效果就整個(gè)完蛋了，我也是調(diào)試了三四回才做到正確繪制的：

func (ar *ASCIIArtCharRender) RenderContent(duration time.Duration) {
	if len(ar.chars) > 0 {
		ar.chars = ar.chars[:0]
	}
	ar.chars = char.ConvertToChars(duration, char.ASCIIArtChars, ar.chars)
	for i := 0; i < char.MaxASCIIArtCharHeight(); i++ {
		util.CursorEraseEntireLine()
		fmt.Print(ar.chars[0][i])
		fmt.Print(" ")
		fmt.Print(ar.chars[1][i])
		fmt.Print("  ")
		fmt.Print(char.ASCIIArtChars[char.ASCIIArtColonIdx][i])
		fmt.Print("  ")
		fmt.Print(ar.chars[2][i])
		fmt.Print(" ")
		fmt.Print(ar.chars[3][i])
		fmt.Print("  ")
		fmt.Print(char.ASCIIArtChars[char.ASCIIArtColonIdx][i])
		fmt.Print("  ")
		fmt.Print(ar.chars[4][i])
		fmt.Print(" ")
		fmt.Print(ar.chars[5][i])
		fmt.Print("\n")
	}
}
 
func (ar *ASCIIArtCharRender) RenderFlashing() {
	util.CursorDownForward(1, 3+len(ar.chars[0][0])+1+len(ar.chars[1][0]))
	fmt.Print(" ")
	util.CursorForward(3 + len(ar.chars[2][0]) + 1 + len(ar.chars[3][0]) + 3)
	fmt.Print(" ")
	util.CursorDownForward(1, 2+len(ar.chars[0][0])+1+len(ar.chars[1][0]))
	fmt.Print("   ")
	util.CursorForward(2 + len(ar.chars[2][0]) + 1 + len(ar.chars[3][0]) + 2)
	fmt.Print("   ")
 
	util.CursorDownForward(2, 3+len(ar.chars[0][0])+1+len(ar.chars[1][0]))
	fmt.Print(" ")
	util.CursorForward(3 + len(ar.chars[2][0]) + 1 + len(ar.chars[3][0]) + 3)
	fmt.Print(" ")
	util.CursorDownForward(1, 2+len(ar.chars[0][0])+1+len(ar.chars[1][0]))
	fmt.Print("   ")
	util.CursorForward(2 + len(ar.chars[2][0]) + 1 + len(ar.chars[3][0]) + 2)
	fmt.Print("   ")
	// move to bottom
	util.CursorDown(1)
}

第一個(gè)函數(shù)是繪制時(shí)間用的數(shù)字的，為了簡(jiǎn)單我已經(jīng)提前把數(shù)字的asciiart保存進(jìn)了二維數(shù)組并且做到了等高，這樣畫的時(shí)候只要知道需要什么數(shù)字就行，剩下的就是逐行輸出“像素點(diǎn)”。

第二個(gè)函數(shù)是用來(lái)繪制電子時(shí)鐘數(shù)字分隔符的閃爍效果的，這個(gè)看上去就更亂了，因?yàn)樾枰诮K端畫布上大范圍移動(dòng)。

所以會(huì)者不難，純體力活。

完整的代碼可以在這找到：https://github.com/apocelipes/ascii-count-down，歡迎各位大佬的改進(jìn)或者功能增強(qiáng)。

總結(jié)

TUI還是挺有意思的，好玩能學(xué)到東西而且很能消磨無(wú)聊的時(shí)間。

另外我覺(jué)得在之間看源碼對(duì)答案之前，可以先自己思考一下并動(dòng)手做做試驗(yàn)比如像我那樣最先異想天開(kāi)用折行去實(shí)現(xiàn)多行進(jìn)度條。這樣雖然浪費(fèi)了點(diǎn)時(shí)間，但可以加深自己對(duì)新知識(shí)的理解和記憶。

到此這篇關(guān)于淺析Go語(yǔ)言如何在終端里實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go終端實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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