手把手教你如何編寫一個前端圖片壓縮、方向糾正、預覽、上傳外掛

前言

今天我們要講解下如何編寫一個圖片壓縮、方向糾正外掛，附帶著會講解下如何上傳和預覽。

為什麼重點放在圖片壓縮和方向糾正？

相信大家在做專案過程中，經常會遇到上傳圖片到後端，但是由於圖片過大，需要對圖片壓縮處理。特別在移動端，手機拍的照片普遍過於大了，我們有時候只是需要上傳一張頭像，很小就夠用了。還有在部分手機上（已知蘋果手機）拍的照片存在方向角度問題，這時就需要我們來糾正圖片角度了。

很多同學多數時候是在用別人寫好的圖片壓縮上傳外掛。針對我們的需求，這些外掛有時候不能達到我們最理想的效果，自己寫呢，又不會寫，很是頭疼。今天就深入剖析講解下，教會大家編寫自己的圖片壓縮、方向糾正外掛，以及預覽和上傳壓縮後圖片資料。

文中用到的一些H5的api和EXIF.js等知識點如果不懂的話，請先閱讀文末尾的結語中的知識點資料。

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實現原理

壓縮圖片並且上傳主要用到filereader、canvas 以及 formdata 這三個h5的api和外掛EXIF.js。邏輯並不難。整個過程就是：

  （1）使用者使用input file上傳圖片的時候，用filereader讀取使用者上傳的圖片資料（base64格式）

  （2）把圖片資料傳入img物件，然後將img繪製到canvas上，用EXIF.js對圖片方向進行糾正，再呼叫canvas.toDataURL對圖片進行壓縮，獲取到壓縮後的base64格式圖片資料，轉成二進位制

  （3）獲取到壓縮後的圖片二進位制資料，預覽。

  （4）將壓縮後的圖片二進位制資料塞入formdata，再通過XmlHttpRequest提交formdata

  如此四步，就完成了圖片的壓縮、方向糾正、預覽和上傳。

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外掛設計思考

考慮到在實際專案中，可能用不同的開發框架（vue.js/JQ/react.js/angular.js/anu.js等），圖片預覽的UI樣式也可能不同，圖片資料上傳方法可能不同。因為圖片壓縮和方向糾正這兩塊的邏輯多變性比較低，我們這裡把圖片壓縮和方向糾正抽離出來，封裝為一個外掛庫。

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【一】獲取圖片資料

先是獲取圖片資料，也就是監聽input file的change事件，然後獲取到用來壓縮上傳的檔案物件files，將files傳到【圖片壓縮、方向糾正外掛】中進行處理。

這時候根據每個人的需求，也可以預覽未壓縮的圖片。

//監聽上傳元件input的onchange事件，壓縮圖片，糾正圖片方向，同時獲取壓縮後的圖片
filechooser.onchange = function () {
    var fileList = this.files;
    
    //預覽壓縮前的圖片
    var files = Array.prototype.slice.call(fileList);
    files.forEach(function (file, i) {
        var reader = new FileReader();
        reader.onload = function () {
            var li = document.createElement("li")
            li.style.backgroundImage = 'url('+this.result+')';
            document.querySelector('.img_list').appendChild(li)
        }
        reader.readAsDataURL(file);
    });

    //處理圖片列表，getCompressiveFileList接受處理後的圖片資料列表
    //下面兩行程式碼為圖片壓縮、方向糾正外掛的用法，具體實現細節請繼續往下閱讀 ~_~ ↓↓↓
    var process = window.lzImgProcess();
    process(fileList, getCompressiveFileList);
}
複製程式碼

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【二】圖片壓縮、方向糾正外掛實現

上面做完圖片資料的獲取後，就可以做process壓縮圖片的方法了。而壓縮圖片也並不是直接把圖片繪製到canvas再呼叫一下toDataURL就行的。

  在IOS中，canvas繪製圖片是有兩個限制的：

  首先是圖片的大小，如果圖片的大小超過兩百萬畫素，圖片也是無法繪製到canvas上的，呼叫drawImage的時候不會報錯，但是你用toDataURL獲取圖片資料的時候獲取到的是空的圖片資料。

  再者就是canvas的大小有限制，如果canvas的大小大於大概五百萬畫素（即寬高乘積）的時候，不僅圖片畫不出來，其他什麼東西也都是畫不出來的。

  應對上面兩種限制，我把圖片寬度、高度壓縮控制在1000px以內，這樣圖片最大就不超過兩百萬畫素了。在前端開發中，1000px*1000px基本可以滿足絕大部分的需求了。當然了還有更完美的瓦片式繪製的方法，我們這裡就說瓦片式繪製方法了。

  如此一來就解決了IOS上的兩種限制了。

  除了上面所述的限制，還有兩個坑，一個就是canvas的toDataURL是隻能壓縮jpg的（這句話的詳細解釋可以看下面的Tip講解），當使用者上傳的圖片是png的話，就需要轉成jpg，也就是統一用canvas.toDataURL('image/jpeg', 0.5) ， 型別統一設成jpeg，而壓縮比就自己控制了。

  另一個就是如果是png轉jpg，繪製到canvas上的時候，canvas存在透明區域的話，當轉成jpg的時候透明區域會變成黑色，因為canvas的透明畫素預設為rgba(0,0,0,0)，所以轉成jpg就變成rgba(0,0,0,1)了，也就是透明背景會變成了黑色。解決辦法就是繪製之前在canvas上鋪一層白色的底色。

  在壓縮圖片之前，我們判斷圖片角度，如果圖片角度不正確，還需要用EXIF.js把圖片角度糾正過來。

  壓縮完圖片，把base64的圖片資料轉成二進位制資料儲存到暫存區中，等待被getBlobList獲取使用。

Tip: canvas的toDataURL是隻能壓縮jpg這句話我可能說的不清楚，我想表達的意思是這個api無論是jpeg還是png，最後匯出的時候，都跟jpeg沒啥差別了。因為png圖片的透明性質在canvas中是無效的，會被canvas新增預設的黑色背景，我在文中講解的時候，用白色背景處理了，所以最後匯出的圖片，無論你設定的是png還是jpeg都跟jpeg沒啥區別了，因為無法保持png的透明度性質了

(function(window) {

    /**
     * 
     * 作者：混沌傳奇
     * 
     * 郵箱地址：iot-pro_lizeng@foxmail.com
     * 
     * 日期：2017-10-26
     * 
     * 外掛功能：壓縮圖片&&糾正圖片方向&&返回二進位制(Blob)圖片後設資料組成的列表
     * 
     */

    window.lzImgProcess = function () {


        var Orientation = '', //圖片方向角
            blobList = [], //壓縮後的二進位制圖片資料列表

            canvas = document.createElement("canvas"), //用於壓縮圖片（糾正圖片方向）的canvas
            ctx = canvas.getContext('2d'),

            file_type = 'image/jpeg', //圖片型別
            qlty = 0.5, //圖片壓縮品質，預設是0.5，可選範圍是0-1的數字型別的值，可配置
            imgWH = 1000; //壓縮後的圖片的最大寬度和高度，預設是1000px，可配置


        /**
         * @actionName process, 
         *        方法功能：壓縮圖片&&糾正圖片方向&&返回二進位制(Blob)圖片後設資料
         * 
         * @param fileList,傳入函式的檔案列表物件，fileList物件是來自使用者在一個<input>元素上選擇檔案後返回的FileList物件
         *        注意：圖片型別必須是jpeg||png
         *        比如：<input id="uploadImage" onchange="loadImageFile();" /> 
         *              function loadImageFile() {
         *                //獲取返回的fileList物件
         *                var fileList = document.getElementById("uploadImage").files;
         *              }
         * @param getBlobList [Blob],獲取壓縮結果的鉤子函式，接受一個引數。
         *        功能：在圖片壓縮完畢後，獲取壓縮後的二進位制圖片資料物件組成的陣列，引數即：壓縮後的二進位制圖片資料(blob)組成的list
         *        
         * @param quality,傳入函式的圖片壓縮比率(品質)，可選範圍0-1的數字型別的值，預設是0.5
         *
         * @param WH,傳入函式的圖片壓縮後的最大圖片寬度和高度，預設是1000，單位是px，可自由配置。
         *        注意：最好不要超過1000，數字過大，容易導致canvas壓縮失敗。由於沒做瓦片處理，所以有這個限制。1000*1000的圖片在前端中，基本也夠用了。
         *        
         */
        function process (fileList, getBlobList, quality, WH) {
            blobList = []; //初始化blobList
            // 判斷引數fileList的長度是否大於0
            if (!fileList.length){
                console.log('警告：傳進方法process的引數fileList長度必須大於零！！！')
                return;
            }

            //如果quality引數有值，則把quality賦值給qlty(圖片壓縮的品質)
            if(quality)
                qlty = quality;

            //如果WH引數有值，則把WH賦值給imgWH（壓縮後的圖片的最大寬度和高度）
            if(WH&&WH<1000&&WH>0){
                imgWH = WH;
            }

            // 把傳進來的fileList轉為陣列型別
            var files = Array.prototype.slice.call(fileList);
            
            files.forEach(function (file, i) {
                if (!/\/(?:jpeg|png)/i.test(file.type)){
                    console.log('警告：圖片必須是jpeg||png型別！！！');
                    return;
                }
                // file_type = file.type;
                
                var reader = new FileReader();

                // 獲取圖片壓縮前大小，列印圖片壓縮前大小
                var size = file.size/1024 > 1024 ? (~~(10*file.size/1024/1024))/10 + "MB" :  ~~(file.size/1024) + "KB";
                // console.log('size:', size)

                reader.onload = function () {
                    var img = new Image();
                    img.src = this.result;

                    // 圖片載入完畢之後進行壓縮
                    if (img.complete) {
                        callback();
                    } else {
                        img.onload = callback;
                    }

                    function callback() {
                        //獲取照片方向角屬性，使用者旋轉控制  
                        EXIF.getData(img, function() {
                            // alert(EXIF.pretty(this));
                            EXIF.getAllTags(this);   
                            // alert(EXIF.getTag(this, 'Orientation'));
                            Orientation = EXIF.getTag(this, 'Orientation'); 
							console.log('Orientation:', Orientation)
                            if(Orientation == ""||Orientation == undefined||Orientation == null){
                                Orientation = 1;
                            }
                        });

                        //獲取壓縮後的圖片二進位制資料
                        var data = GetImgCompress(img);

                        //將二進位制資料塞入到二進位制資料列表中
                        blobList.push(data);

                        //將壓縮後的二進位制圖片資料物件(blob)組成的list通過鉤子函式返回出去
                        if(blobList.length===files.length){
                            if(getBlobList)
                                getBlobList(blobList);
                        }
                        
                        img = null;
                    }

                };

                reader.readAsDataURL(file);
            })
        }


        /**
         * @actionName GetImgCompress,
         *     功能：判斷上傳圖片的方向，如果不是正確的，進行修正，並對圖片進行壓縮，壓縮完後，返回壓縮後的二進位制圖片資料
         *     
         * @param img, 用來壓縮的圖片物件
         * 
         * @returns 返回的壓縮後的二進位制圖片資料
         */
        function GetImgCompress(img){
            //如果方向角不為1，都需要進行旋轉
            if(Orientation != 1){
                switch(Orientation){
                    case 6://需要順時針90度旋轉
                        rotateImg(img,'right',canvas);
                        break;
                    case 8://需要逆時針90度旋轉
                        rotateImg(img,'left',canvas);
                        break;
                    case 3://需要180度旋轉
                        rotateImg(img,'right2',canvas);//轉兩次
                        break;
                }
            }else{
                //不做旋轉
                rotateImg(img,'no',canvas);
            }

            var ndata;
            
            ndata = canvas.toDataURL(file_type, qlty);
            
            //列印壓縮前後的大小，以及壓縮比率
            // var initSize = img.src.length;
            // console.log('壓縮前：' + initSize);
            // console.log('壓縮後：' + ndata.length, 'base64資料', ndata);
            // console.log('壓縮率：' + ~~(100 * (initSize - ndata.length) / initSize) + "%");


            //將壓縮後的base64資料轉為二進位制資料
            ndata = dataURItoBlob(ndata);

            //清除canvas畫布的寬高
            canvas.width = canvas.height = 0;
            
            return ndata;
        }



        /**
         * @actionName rotateImg,
         *     功能：對圖片旋轉處理
         *     
         * @param img, 用來矯正方向的圖片物件
         * 
         * @param direction, 旋轉方向
         *
         * @param canvas, 用來繪製圖片的cavas畫布物件
         */
        function rotateImg(img, direction,canvas) {    
            
            //最小與最大旋轉方向，圖片旋轉4次後回到原方向    
            var min_step = 0;
            var max_step = 3;
            if (img == null)return;    
            //img的高度和寬度不能在img元素隱藏後獲取，否則會出錯    
            var height = img.height;    
            var width = img.width;

            if(width>imgWH || height>imgWH){
                var ratio = ~~(height/width*10)/10;
                if(width>height){
                    width = imgWH;
                    height = imgWH*ratio;
                }else{
                    height = imgWH;
                    width = height/ratio;
                }
                img.width = width;
                img.height = height;
            }

            var step = 2;    
            if (step == null) {    
                step = min_step;    
            }
            if (direction == 'no'){
                step = 0;    
            } else if (direction == 'left') {    
                step++;    
                //旋轉到原位置，即超過最大值    
                step > max_step && (step = min_step);    
            } else if (direction == 'right') {			
				step--;    
                step < min_step && (step = max_step);    
			} else {    
                //旋轉180度
            }

            //旋轉角度以弧度值為引數    
            var degree = step * 90 * Math.PI / 180; 

            switch (step) {
                case 0:
                    canvas.width = width;    
                    canvas.height = height;   

                    // 鋪底色
                    ctx.fillStyle = "#fff";
                    ctx.fillRect(0, 0, width, height);
                    ctx.drawImage(img, 0, 0, width, height);   
                    break;    
                case 1:
                    canvas.width = height;    
                    canvas.height = width;   

                    // 鋪底色
                    ctx.fillStyle = "#fff";
                    ctx.fillRect(0, 0, height, width);
                    ctx.rotate(degree);    
                    ctx.drawImage(img, 0, -height, width, height);    
                    break;
                case 2:
                    canvas.width = width;    
                    canvas.height = height;   

                    // 鋪底色
                    ctx.fillStyle = "#fff";
                    ctx.fillRect(0, 0, width, height);
                    ctx.rotate(degree);    
                    ctx.drawImage(img, -width, -height, width, height);    
                    break;    
                case 3:
                    canvas.width = height;    
                    canvas.height = width;   

                    // 鋪底色
                    ctx.fillStyle = "#fff";
                    ctx.fillRect(0, 0, height, width);
                    ctx.rotate(degree);    
                    ctx.drawImage(img, -width, 0, width, height);    
                    break;
            }
        }




        /**
         * dataURL to blob, ref to https://gist.github.com/fupslot/5015897
         * @param dataURI,圖片的base64格式資料
         * @returns {Blob}
         */
        function dataURItoBlob(dataURI) {
            var byteString = atob(dataURI.split(',')[1]);
            var mimeString = dataURI.split(',')[0].split(':')[1].split(';')[0];
            var ab = new ArrayBuffer(byteString.length);
            var ia = new Uint8Array(ab);
            for (var i = 0; i < byteString.length; i++) {
                ia[i] = byteString.charCodeAt(i);
            }
            return new Blob([ab], {type: mimeString});
        }




        /**
         * 返回一個process方法
         * 
         * process方法：用來壓縮圖片資料，在壓縮圖片的同時，預設會呼叫correctOrientation方法糾正圖片方向。
         * 
         */
        return process;


    }
})(window)
複製程式碼

Exif.js 提供了 JavaScript 讀取影像的原始資料的功能擴充套件，例如：拍照方向、相機裝置型號、拍攝時間、ISO 感光度、GPS 地理位置等資料。
Exif.js官方github 倉庫地址：github.com/exif-js/exi…

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【三】獲取壓縮後的圖片二進位制資料，預覽圖片

完成圖片壓縮後，就可以獲取壓縮後的圖片二進位制資料了，把獲取到的圖片二進位制資料存起來；獲取到資料後，可以拿來預覽。

由於實際專案中，每個專案的UI樣式設計可能不一樣，開發者可以根據自己的UI樣式來預覽圖片。

//獲取壓縮後的圖片
function getCompressiveFileList(fileList) {
    blobFileList = fileList;
    // console.log('fileBlobList:', fileList);
    fileList.forEach(function (blob) {
        var reader = new FileReader();
        reader.onload = function () {
            var li = document.createElement("LI")
            li.style.backgroundImage = 'url('+this.result+')';
            document.querySelector('.imgCompress_list').appendChild(li)
        }
        reader.readAsDataURL(blob);
    })
}
複製程式碼

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【四】提交圖片資料到後臺

new一個formdata物件，將上一步獲取到的 blobFileList 圖片二進位制資料 append 到 formdata中，用任意你喜歡的ajax庫進行上傳。當然也可以用原生ajax上傳。

//將壓縮後的二進位制圖片資料流append到formdata物件中上傳到後臺伺服器
//注意：上傳的是formdata物件，後臺介面接收的時候，也要從formdata物件中讀取二進位制資料流
function formUpData(blobFiles){
    var formData = new FormData();

    formData.append("files", blobFiles);
    
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    
    //連結你自己上傳圖片介面即可，這裡的介面地址，是我寫的示例，不可真實使用，講解意義更大
    xhr.open('post', 'http://xxx/welcome/index/');

    xhr.onreadystatechange = function () {
        if (xhr.readyState == 4 && xhr.status == 200) {
                console.log('上傳成功！');
        }
    };

    xhr.send(formData);
}
複製程式碼

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結語

完整程式碼以及demo：git倉庫地址

文中用到了一些H5的知識點，不懂的童鞋可以進入下面的知識點資料地址，詳細閱讀
HTMLCanvasElement.toDataURL()
CanvasRenderingContext2D.drawImage()
FileReader()
FormData
Blob()
EXIF.js中文部落格文章

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