你知道前端是如何實現水印的嗎

日常工作中，經常會遇到很多敏感的資料，為防止資料的洩露，我們要在資料上做一些”包裝“。目的就是讓那些有心洩露資料的”不法分子“迫於嚴重的”輿論壓力“而放棄不法行為，使之”犯罪未遂“，達到不戰而屈人之兵的效果。

在安全部門工作的我們，資料安全的觀念早已深入骨髓，每個文字，每張圖片，都要留心是否有洩露的風險，怎麼防止資料洩露，是我們一直思考的問題。比如圖片的水印，就是我們工作過程中經常涉及到的問題。因為本身工作內容就是稽核平臺的開發，經常有一些風險圖片會在稽核平臺出現，考慮到稽核人員的安全意識參差不齊，所以為防止不安全的事情發生，圖片增加水印的工作是必須要做的。

分析問題

首先，考慮到業務場景，現階段的問題只是在稽核過程中擔心資料的洩露，我們暫時只考慮顯式水印，既在圖片上增加一些可以區別你個人身份的文字或者其他資料。這樣就可以做到根據洩露的資料可以追查到個人，當然，未雨綢繆，防患於未然的警示功能才是它最主要。

解決問題

實現方式

水印的實現方式有很多，根據實現功能的人員分工可以分為前端水印和後端水印，前端水印的優點可以總結為三點，第一，可以不佔用伺服器資源，完全依賴客戶端的計算能力，減少服務端壓力。第二，速度快，無論哪種前端的實現方式，效能都是優於後端的。第三，實現方式簡單。後端實現水印的最大優勢也可以總結為三點，就是安全，安全，安全。知乎，微博都是採用後端實現的水印方案。但是綜合考慮，我們還是採用前端實現水印的方案。下面也會簡單介紹下 nodejs 怎麼實現後端圖片水印。

node實現

提供三個 npm 包，本部分不是我們文章的重點，只提供簡單的 demo。

1，gm 6.4k star

const fs = require('fs');
const gm = require('gm');


gm('/path/to/my/img.jpg')
.drawText(30, 20, "GMagick!")
.write("/path/to/drawing.png", function (err) {
  if (!err) console.log('done');
});

需要安裝 GraphicsMagick 或者 ImageMagick；

2，node-images：https://github.com/zhangyuanwei/node-images

const wrap = document.querySelector('#ReactApp');
const { clientWidth, clientHeight } = wrap;
const waterHeight = 120;
const waterWidth = 180;
// 計算個數
const [columns, rows] = [~~(clientWidth / waterWidth), ~~(clientHeight / waterHeight)]
for (let i = 0; i < columns; i++) {
    for (let j = 0; j <= rows; j++) {
        const waterDom = document.createElement('div');
        // 動態設定偏移值
        waterDom.setAttribute('style', `
            width: ${waterWidth}px; 
            height: ${waterHeight}px; 
            left: ${waterWidth + (i - 1) * waterWidth + 10}px;
            top: ${waterHeight + (j - 1) * waterHeight + 10}px;
            color: #000;
            position: absolute`
        );
        waterDom.innerText = '測試水印';
        wrap.appendChild(waterDom);
    }
}

不需要安裝其他工具，輕量級，zhangyuanwei 國人開發，中文文件；

3，jimp：

可搭配 gifwrap 實現 gif 水印；

前端實現

1，背景圖實現全屏水印

可以到阿里內外個人資訊頁面檢視效果

優點：圖片是後端生成，安全；

缺點：需要發起 http 請求，獲取圖片資訊；

效果展示：由於是內部系統，不方便展示效果。

2，dom 實現全圖水印和圖片水印

在圖片的 onload 事件裡獲取圖片寬高，根據圖片大小生成水印區域，遮擋在圖片上層，dom 內容為水印的文案或者其他資訊，實現方式比較簡單。

const wrap = document.querySelector('#ReactApp');
const { clientWidth, clientHeight } = wrap;
const waterHeight = 120;
const waterWidth = 180;
// 計算個數
const [columns, rows] = [~~(clientWidth / waterWidth), ~~(clientHeight / waterHeight)]
for (let i = 0; i < columns; i++) {
    for (let j = 0; j <= rows; j++) {
        const waterDom = document.createElement('p');
        // 動態設定偏移值
        waterDom.setAttribute('style', `
            width: ${waterWidth}px; 
            height: ${waterHeight}px; 
            left: ${waterWidth + (i - 1) * waterWidth + 10}px;
            top: ${waterHeight + (j - 1) * waterHeight + 10}px;
            color: #000;
            position: absolute`
        );
        waterDom.innerText = '測試水印';
        wrap.appendChild(waterDom);
    }
}

優點：簡單易實現；

缺點：圖片過大或者過多會有效能影響；

3，canvas 實現方式（第一版實現方案）

方法一：直接在圖片上操作

廢話不多說，直接上程式碼

useEffect(() => {
      // gif 圖不支援
    if (src && src.includes('.gif')) {
      setShowImg(true);
    }
    image.onload = function () {
      try {
        // 太小的圖不載入水印
        if (image.width < 10) {
          setIsDataError(true);
          props.setIsDataError && props.setIsDataError(true);
          return;
        }
        const canvas = canvasRef.current;
        canvas.width = image.width;
        canvas.height = image.height;
        // 設定水印
        const font = `${Math.min(Math.max(Math.floor(innerCanvas.width / 14), 14), 48)}px` || fontSize;
        innerContext.font = `${font} ${fontFamily}`;
        innerContext.textBaseline = 'hanging';
        innerContext.rotate(rotate * Math.PI / 180);
        innerContext.lineWidth = lineWidth;
        innerContext.strokeStyle = strokeStyle;
        innerContext.strokeText(text, 0, innerCanvas.height / 4 * 3);
        innerContext.fillStyle = fillStyle;
        innerContext.fillText(text, 0, innerCanvas.height / 4 * 3);
        const context = canvas.getContext('2d');
        context.drawImage(this, 0, 0);
        context.rect(0, 0, image.width || 200, image.height || 200);
           // 設定水印浮層
        const pattern = context.createPattern(innerCanvas, 'repeat');
        context.fillStyle = pattern;
        context.fill();
      } catch (err) {
        console.info(err);
        setShowImg(true);
      }
    };
    image.onerror = function () {
      setShowImg(true);
    };
  }, [src]);

優點：純前端實現方式，右鍵複製的圖片也是有水印的；

缺點：不支援 gif，圖片必須支援跨域；

效果展示：下文給出。

方法二：canvas 生成水印 url 賦值給 css background 屬性

export const getBase64Background = (props) => {
  const { nick, empId } = GlobalConfig.userInfo;
  const {
    rotate = -20,
    height = 75,
    width = 85,
    text = `${nick}-${empId}`,
    fontSize = '14px',
    lineWidth = 2,
    fontFamily = 'microsoft yahei',
    strokeStyle = 'rgba(255, 255, 255, .15)',
    fillStyle = 'rgba(0, 0, 0, 0.15)',
    position = { x: 30, y: 30 },
  } = props;
  const image = new Image();
  image.crossOrigin = 'Anonymous';
  const canvas = document.createElement('canvas');
  const context = canvas.getContext('2d');
  canvas.width = width;
  canvas.height = height;
  context.font = `${fontSize} ${fontFamily}`;
  context.lineWidth = lineWidth;
  context.rotate(rotate * Math.PI / 180);
  context.strokeStyle = strokeStyle;
  context.fillStyle = fillStyle;
  context.textAlign = 'center';
  context.textBaseline = 'hanging';
  context.strokeText(text, position.x, position.y);
  context.fillText(text, position.x, position.y);
  return canvas.toDataURL('image/png');
};

// 使用方式 
<img src="" />
<p className="warter-mark-area" style={{ backgroundImage: `url(${getBase64Background({})})` }} />

優點：純前端實現方式，支援跨域，支援 git 圖水印；

缺點：生成的 base64 url 比較大；

其實根據這兩種 canvas 的實現方式可以輕鬆的想出第三種方式，就是在圖片的上層遮一層 第一方法中的非圖片的 canvas，這樣就能完美的避免兩種方案的缺點。但是停留片刻想一下，兩種方案的結合，還是使用 canvas 去繪製，是不是有更簡單易懂的方式呢。對，用 svg 替代。

4，SVG 方式（正在使用的方案）

給出一個 react 版的水印元件。

export const WaterMark = (props) => {
  // 獲取水印資料
  const { nick, empId } = GlobalConfig.userInfo;
  const boxRef = React.createRef();
  const [waterMarkStyle, setWaterMarkStyle] = useState('180px 120px');
  const [isError, setIsError] = useState(false);
  const {
    src, text = `${nick}-${empId}`, height: propsHeight, showSrc, img, nick, empId
  } = props;
  // 設定背景圖和背景圖樣式
  const boxStyle = {
    backgroundSize: waterMarkStyle,
    backgroundImage: `url("data:image/svg+xml;utf8,<svg width='100%' height='100%' xmlns='' version='1.1'><text width='100%' height='100%' x='20' y='68'  transform='rotate(-20)' fill='rgba(0, 0, 0, 0.2)' font-size='14' stroke='rgba(255, 255, 255, .2)' stroke-width='1'>${text}</text></svg>")`,
  };
  const onLoad = (e) => {
    const dom = e.target;
    const {
      previousSibling, nextSibling, offsetLeft, offsetTop,
    } = dom;
    // 獲取圖片寬高
    const { width, height } = getComputedStyle(dom);
    if (parseInt(width.replace('px', '')) < 180) {
      setWaterMarkStyle(`${width} ${height.replace('px', '') / 2}px`);
    };
    previousSibling.style.height = height;
    previousSibling.style.width = width;
    previousSibling.style.top = `${offsetTop}px`;
    previousSibling.style.left = `${offsetLeft}px`;
    // 載入 loading 隱藏
    nextSibling.style.display = 'none';
  };
  const onError = (event) => {
    setIsError(true);
  };
  return (
    <p className={styles.water_mark_wrapper} ref={boxRef}>
      <p className={styles.water_mark_box} style={boxStyle} />
      {isError
        ? <ErrorSourceData src={src} showSrc={showSrc} height={propsHeight} text="圖片載入錯誤" helpText="點選複製圖片連結" />
        : (
          <>
            <img onLoad={onLoad} referrerPolicy="no-referrer" onError={onError} src={src} alt="圖片顯示錯誤" />
            <Icon className={styles.img_loading} type="loading" />
          </>
        )
      }
    </p>
  );
};

優點：支援 gif 圖水印，不存在跨域問題，使用 repeat 屬性，無插入 dom 過程，無效能問題；

QA

問題一：

如果把 watermark 的 dom 刪除了，圖片不就是無水印了嗎？

答案：

可以利用 MutationObserver 監聽 water 的節點，如果節點被修改，圖片也隨之隱藏；

問題二：

滑鼠右鍵複製圖片？

答案：

全部的圖片都禁用了右鍵功能

問題三：

如果從控制檯的network獲取圖片資訊呢？

答案：

此操作暫時沒有想到好的解決辦法，建議採用後端實現方案

總結

前端實現的水印方案始終只是一種臨時方案，業務後端實現又耗費伺服器資源，其實最理想的解決方式就是提供一個獨立的水印服務，雖然載入過程中會略有延遲，但是相對與資料安全來說，毫秒級的延遲還是可以接受的，這樣又能保證不影響業務的服務穩定性。

在每天的答疑過程中，也會有很多業務方來找我溝通水印遮擋風險點的問題，每次只能用資料安全的重要性來回復他們，當然，水印的大小，透明度，密集程度也都在不斷的調優中，相信會有一個版本，既能起到水印的作用，也能更好的解決遮擋問題。

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