关于javascript:了解JS压缩图片这一篇就够了

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前言

公司的挪动端业务须要在用户上传图片是由前端压缩图片大小,再上传到服务器,这样能够缩小挪动端上行流量,缩小用户上传期待时长,优化用户体验。

插播一下,本文案例已整顿成插件,已上传 npm,可通过 npm install js-image-compressor -D 装置应用,能够从 github 下载。

JavaScript 操作压缩图片原理不难,已有成熟 API,然而在理论输入压缩后后果却总有意外,有些图片竟会越压缩越大,加之终端(手机)类型泛滥,有些手机压缩图片甚至变黑。

所以本文将试图解决如下问题:

  • 弄清 Image 对象、data URLCanvasFile(Blob) 之间的转化关系;
  • 图片压缩要害技巧;
  • 超大图片压缩黑屏问题。

转化关系

在理论利用中有可能应用的情境:大多时候咱们间接读取用户上传的 File 对象,读写到画布(canvas)上,利用 CanvasAPI 进行压缩,实现压缩之后再转成 File(Blob) 对象,上传到近程图片服务器;无妨有时候咱们也须要将一个 base64 字符串压缩之后再变为 base64 字符串传入到近程数据库或者再转成 File(Blob) 对象。个别的,它们有如下转化关系:

具体实现

上面将依照转化关系图中的转化办法一一实现。

file2DataUrl(file, callback)

用户通过页面标签 <input type="file" /> 上传的本地图片间接转化 data URL 字符串模式。能够应用 FileReader 文件读取构造函数。FileReader 对象容许 Web 应用程序异步读取存储在计算机上的文件(或原始数据缓冲区)的内容,应用 FileBlob 对象指定要读取的文件或数据。该实例办法 readAsDataURL 读取文件内容并转化成 base64 字符串。在读取完后,在实例属性 result 上可获取文件内容。

function file2DataUrl(file, callback) {var reader = new FileReader();
  reader.onload = function () {callback(reader.result);
  };
  reader.readAsDataURL(file);
}

Data URL 由四个局部组成:前缀(data:)、批示数据类型的 MIME 类型、如果非文本则为可选的 base64 标记、数据自身:

data:<mediatype>,<data>

比方一张 png 格局图片,转化为 base64 字符串模式:data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAQAAAAEACAYAAABccqhmAAAgAElEQVR4XuxdB5g

file2Image(file, callback)

若想将用户通过本地上传的图片放入缓存并 img 标签显示进去,除了能够利用以上办法转化成的 base64 字符串作为图片 src,还能够间接用 URL 对象,援用保留在 FileBlob 中数据的 URL。应用对象 URL 的益处是能够不用把文件内容读取到 JavaScript 中 而间接应用文件内容。为此,只有在须要文件内容的中央提供对象 URL 即可。

function file2Image(file, callback) {var image = new Image();
  var URL = window.webkitURL || window.URL;
  if (URL) {var url = URL.createObjectURL(file);
    image.onload = function() {callback(image);
      window.revokeObjectURL(url);
    };
    image.src = url;
  } else {inputFile2DataUrl(file, function(dataUrl) {image.onload = function() {callback(image);
      }
      image.src = dataUrl;
    });
  }
}

留神:要创建对象 URL,能够应用 window.URL.createObjectURL() 办法,并传入 FileBlob 对象。如果不再须要相应数据,最好开释它占用的内容。但只有有代码在援用对象 URL,内存就不会开释。要手工开释内存,能够把对象 URL 传给 window.revokeObjectURL()

url2Image(url, callback)

通过图片链接(url)获取图片 Image 对象,因为图片加载是异步的,因而放到回调函数 callback 回传获取到的 Image 对象。

function url2Image(url, callback) {var image = new Image();
  image.src = url;
  image.onload = function() {callback(image);
  }
}

image2Canvas(image)

利用 drawImage() 办法将 Image 对象绘画在 Canvas 对象上。

drawImage 有三种语法模式:

void ctx.drawImage(image, dx, dy);
void ctx.drawImage(image, dx, dy, dWidth, dHeight);
void ctx.drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight);

参数:

  • image 绘制到上下文的元素;
  • sx 绘制抉择框左上角以 Image 为基准 X 轴坐标;
  • sy 绘制抉择框左上角以 Image 为基准 Y 轴坐标;
  • sWidth 绘制抉择框宽度;
  • sHeight 绘制抉择框宽度;
  • dx Image 的左上角在指标 canvasX 轴坐标;
  • dy Image 的左上角在指标 canvasY 轴坐标;
  • dWidth Image 在指标 canvas 上绘制的宽度;
  • dHeight Image 在指标 canvas 上绘制的高度;

function image2Canvas(image) {var canvas = document.createElement('canvas');
  var ctx = canvas.getContext('2d');
  canvas.width = image.naturalWidth;
  canvas.height = image.naturalHeight;
  ctx.drawImage(image, 0, 0, canvas.width, canvas.height);
  return canvas;
}

canvas2DataUrl(canvas, quality, type)

HTMLCanvasElement 对象有 toDataURL(type, encoderOptions) 办法,返回一个蕴含图片展现的 data URL。同时能够指定输入格局和品质。

参数别离为:

  • type 图片格式,默认为 image/png
  • encoderOptions 在指定图片格式为 image/jpegimage/webp 的状况下 ,能够从 01 的区间内抉择图片的品质。如果超出取值范畴,将会应用默认值 0.92,其余参数会被疏忽。
function canvas2DataUrl(canvas, quality, type) {return canvas.toDataURL(type || 'image/jpeg', quality || 0.8);
}

dataUrl2Image(dataUrl, callback)

图片链接也能够是 base64 字符串,间接赋值给 Image 对象 src 即可。

function dataUrl2Image(dataUrl, callback) {var image = new Image();
  image.onload = function() {callback(image);
  };
  image.src = dataUrl;
}

dataUrl2Blob(dataUrl, type)

data URL 字符串转化为 Blob 对象。次要思路是:先将 data URL 数据(data)局部提取进去,用 atob 对通过 base64 编码的字符串进行解码,再转化成 Unicode 编码,存储在 Uint8Array(8 位无符号整型数组,每个元素是一个字节)类型数组,最终转化成 Blob 对象。

function dataUrl2Blob(dataUrl, type) {var data = dataUrl.split(',')[1];
  var mimePattern = /^data:(.*?)(;base64)?,/;
  var mime = dataUrl.match(mimePattern)[1];
  var binStr = atob(data);
  var arr = new Uint8Array(len);

  for (var i = 0; i < len; i++) {arr[i] = binStr.charCodeAt(i);
  }
  return new Blob([arr], {type: type || mime});
}

canvas2Blob(canvas, callback, quality, type)

HTMLCanvasElementtoBlob(callback, [type], [encoderOptions]) 办法发明 Blob 对象,用以展现 canvas 上的图片;这个图片文件能够被缓存或保留到本地,由用户代理端自行决定。第二个参数指定图片格式,如不特地指明,图片的类型默认为 image/png,分辨率为 96dpi。第三个参数用于针对 image/jpeg 格局的图片进行输入图片的品质设置。

function canvas2Blob(canvas, callback, quality, type){canvas.toBlob(function(blob) {callback(blob);
  }, type || 'image/jpeg', quality || 0.8);
}

为兼容低版本浏览器,作为 toBlobpolyfill 计划,能够用下面 data URL 生成 Blob 办法 dataUrl2Blob 作为 HTMLCanvasElement 原型办法。

if (!HTMLCanvasElement.prototype.toBlob) {
 Object.defineProperty(HTMLCanvasElement.prototype, 'toBlob', {value: function (callback, type, quality) {let dataUrl = this.toDataURL(type, quality);
    callback(dataUrl2Blob(dataUrl));
  }
 });
}

blob2DataUrl(blob, callback)

Blob 对象转化成 data URL 数据,因为 FileReader 的实例 readAsDataURL 办法不仅反对读取文件,还反对读取 Blob 对象数据,这里复用下面 file2DataUrl 办法即可:

function blob2DataUrl(blob, callback) {file2DataUrl(blob, callback);
}

blob2Image(blob, callback)

Blob 对象转化成 Image 对象,可通过 URL 对象援用文件,也反对援用 Blob 这样的类文件对象,同样,这里复用下面 file2Image 办法即可:

function blob2Image(blob, callback) {file2Image(blob, callback);
}

upload(url, file, callback)

上传图片(已压缩),能够应用 FormData 传入文件对象,通过 XHR 间接把文件上传到服务器。

function upload(url, file, callback) {var xhr = new XMLHttpRequest();
  var fd = new FormData();
  fd.append('file', file);
  xhr.onreadystatechange = function () {if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {
      // 上传胜利
      callback && callback(xhr.responseText);
    } else {throw new Error(xhr);
    }
  }
  xhr.open('POST', url, true);
  xhr.send(fd);
}

也能够应用 FileReader 读取文件内容,转化成二进制上传

function upload(url, file) {var reader = new FileReader();
  var xhr = new XMLHttpRequest();

  xhr.open('POST', url, true);
  xhr.overrideMimeType('text/plain; charset=x-user-defined-binary');

  reader.onload = function() {xhr.send(reader.result);
  };
  reader.readAsBinaryString(file);
}

实现繁难图片压缩

在相熟以上各种图片转化办法的具体实现,将它们封装在一个专用对象 util 里,再联合压缩转化流程图,这里咱们能够简略实现图片压缩了:
首先将上传图片转化成 Image 对象,再将写入到 Canvas 画布,最初由 Canvas 对象 API 对图片的大小和尺寸输入调整,实现压缩目标。

/**
 * 繁难图片压缩办法
 * @param {Object} options 相干参数
 */
(function (win) {
  var REGEXP_IMAGE_TYPE = /^image\//;
  var util = {};
  var defaultOptions = {
    file: null,
    quality: 0.8
  };
  var isFunc = function (fn) {return typeof fn === 'function';};
  var isImageType = function (value) {return REGEXP_IMAGE_TYPE.test(value); };

  /**
   * 繁难图片压缩构造函数
   * @param {Object} options 相干参数
   */
  function SimpleImageCompressor(options) {options = Object.assign({}, defaultOptions, options);
    this.options = options;
    this.file = options.file;
    this.init();}

  var _proto = SimpleImageCompressor.prototype;
  win.SimpleImageCompressor = SimpleImageCompressor;

  /**
   * 初始化
   */
  _proto.init = function init() {
    var _this = this;
    var file = this.file;
    var options = this.options;

    if (!file || !isImageType(file.type)) {console.error('请上传图片文件!');
      return;
    }

    if (!isImageType(options.mimeType)) {options.mimeType = file.type;}

    util.file2Image(file, function (img) {var canvas = util.image2Canvas(img);
      file.width = img.naturalWidth;
      file.height = img.naturalHeight;
      _this.beforeCompress(file, canvas);

      util.canvas2Blob(canvas, function (blob) {
        blob.width = canvas.width;
        blob.height = canvas.height;
        options.success && options.success(blob);
      }, options.quality, options.mimeType)
    })
  }

  /**
   * 压缩之前,读取图片之后钩子函数
   */
  _proto.beforeCompress = function beforeCompress() {if (isFunc(this.options.beforeCompress)) {this.options.beforeCompress(this.file);
    }
  }

  // 省略 `util` 专用办法定义
  // ...

  // 将 `util` 专用办法增加到实例的动态属性上
  for (key in util) {if (util.hasOwnProperty(key)) {SimpleImageCompressor[key] = util[key];
    }
  }
})(window)

这个繁难图片压缩办法调用和入参:

var fileEle = document.getElementById('file');

fileEle.addEventListener('change', function () {file = this.files[0];

  var options = {
    file: file,
    quality: 0.6,
    mimeType: 'image/jpeg',
    // 压缩前回调
    beforeCompress: function (result) {console.log('压缩之前图片尺寸大小:', result.size);
      console.log('mime 类型:', result.type);
      // 将上传图片在页面预览
      // SimpleImageCompressor.file2DataUrl(result, function (url) {//   document.getElementById('origin').src = url;
      // })
    },
    // 压缩胜利回调
    success: function (result) {console.log('压缩之后图片尺寸大小:', result.size);
      console.log('mime 类型:', result.type);
      console.log('压缩率:', (result.size / file.size * 100).toFixed(2) + '%');

      // 生成压缩后图片在页面展现
      // SimpleImageCompressor.file2DataUrl(result, function (url) {//   document.getElementById('output').src = url;
      // })

      // 上传到近程服务器
      // SimpleImageCompressor.upload('/upload.png', result);
    }
  };

  new SimpleImageCompressor(options);
}, false);

如果看到这里的客官不厌弃这个 demo 太简略能够戳这里试试水。如果你有足够的急躁多传几种类型图片就会发现还存在如下问题:

  • 压缩输入图片寸尺固定为原始图片尺寸大小,而理论可能须要管制输入图片尺寸,同时达到尺寸也被压缩目标;
  • png 格局图片同格局压缩,压缩率不高,还有可能呈现“不减反增”景象;
  • 有些状况,其余格局转化成 png 格局也会呈现“不减反增”景象;
  • 大尺寸 png 格局图片在一些手机上,压缩后呈现“黑屏”景象;

改进版图片压缩

俗话说“罗马不是一天建成的”,通过上述试验,咱们发现了很多有余,上面将逐条问题剖析,寻求解决方案。

压缩输入图片寸尺固定为原始图片尺寸大小,而理论可能须要管制输入图片尺寸,同时达到尺寸也被压缩目标;

为了防止压缩图片变形,个别采纳等比缩放,首先要计算出原始图片宽高比 aspectRatio,用户设置的高乘以 aspectRatio,得出等比缩放后的宽,若比用户设置宽的小,则用户设置的高为为基准缩放,否则以宽为基准缩放。

var aspectRatio = naturalWidth / naturalHeight;
var width = Math.max(options.width, 0) || naturalWidth;
var height = Math.max(options.height, 0) || naturalHeight;
if (height * aspectRatio > width) {height = width / aspectRatio;} else {width = height * aspectRatio;}

输入图片的尺寸确定了,接下来就是按这个尺寸创立一个 Canvas 画布,将图片画下来。这里能够将下面提到的 image2Canvas 办法略微做一下革新:

function image2Canvas(image, destWidth, destHeight) {var canvas = document.createElement('canvas');
  var ctx = canvas.getContext('2d');
  canvas.width = destWidth || image.naturalWidth;
  canvas.height = destHeight || image.naturalHeight;
  ctx.drawImage(image, 0, 0, canvas.width, canvas.height);
  return canvas;
}

png 格局图片同格局压缩,压缩率不高,还有可能呈现“不减反增”景象

个别的,不倡议将 png 格局图片压缩成本身格局,这样压缩率不现实,有时反而会造成本身品质变得更大。

因为咱们在“具体实现”中两个无关压缩要害 API

  • toBlob(callback, [type], [encoderOptions]) 参数 encoderOptions 用于针对 image/jpeg 格局的图片进行输入图片的品质设置;
  • toDataURL(type, encoderOptions 参数 encoderOptions 在指定图片格式为 image/jpegimage/webp 的状况下,能够从 01 的区间内抉择图片的品质。

均未对 png 格局图片有压缩成果。

有个折衷的计划,咱们能够设置一个阈值,如果 png 图片的品质小于这个值,就还是压缩输入 png 格局,这样最差的输入后果不至于品质太大,在此基础上,如果压缩后图片大小“不减反增”,咱们就兜底解决输入源图片给用户。当图片品质大于某个值时,咱们压缩成 jpeg 格局。

// `png` 格局图片大小超过 `convertSize`, 转化成 `jpeg` 格局
if (file.size > options.convertSize && options.mimeType === 'image/png') {options.mimeType = 'image/jpeg';}
// 省略一些代码
// ...
// 用户期待的输入宽高没有大于源图片的宽高状况下,输入文件大小大于源文件,返回源文件
if (result.size > file.size && !(options.width > naturalWidth || options.height > naturalHeight)) {result = file;}

大尺寸 png 格局图片在一些手机上,压缩后呈现“黑屏”景象;

因为各大浏览器对 Canvas 最大尺寸反对不同

浏览器 最大宽高 最大面积
Chrome 32,767 pixels 268,435,456 pixels(e.g.16,384 x 16,384)
Firefox 32,767 pixels 472,907,776 pixels(e.g.22,528 x 20,992)
IE 8,192 pixels N/A
IE Mobile 4,096 pixels N/A

如果图片尺寸过大,在创立同尺寸画布,再画上图片,就会出现异常状况,即生成的画布没有图片像素,而画布自身默认给的背景色为彩色,这样就导致图片“黑屏”状况。

这里能够通过管制输入图片最大宽高避免生成画布越界,并且用通明色笼罩默认彩色背景解决解决“黑屏”问题:

// ...
// 限度最小和最大宽高
var maxWidth = Math.max(options.maxWidth, 0) || Infinity;
var maxHeight = Math.max(options.maxHeight, 0) || Infinity;
var minWidth = Math.max(options.minWidth, 0) || 0;
var minHeight = Math.max(options.minHeight, 0) || 0;

if (maxWidth < Infinity && maxHeight < Infinity) {if (maxHeight * aspectRatio > maxWidth) {maxHeight = maxWidth / aspectRatio;} else {maxWidth = maxHeight * aspectRatio;}
} else if (maxWidth < Infinity) {maxHeight = maxWidth / aspectRatio;} else if (maxHeight < Infinity) {maxWidth = maxHeight * aspectRatio;}

if (minWidth > 0 && minHeight > 0) {if (minHeight * aspectRatio > minWidth) {minHeight = minWidth / aspectRatio;} else {minWidth = minHeight * aspectRatio;}
} else if (minWidth > 0) {minHeight = minWidth / aspectRatio;} else if (minHeight > 0) {minWidth = minHeight * aspectRatio;}

width = Math.floor(Math.min(Math.max(width, minWidth), maxWidth));
height = Math.floor(Math.min(Math.max(height, minHeight), maxHeight));

// ...
// 笼罩默认填充色彩 (#000)
var fillStyle = 'transparent';
context.fillStyle = fillStyle;

到这里,上述的意外问题被咱们一一解决了,如需体验改进版的图片压缩 demo 的小伙伴能够戳这里

总结

咱们梳理了通过页面标签 <input type="file" /> 上传本地图片到图片被压缩整个过程,也笼罩到了在理论应用中还存在的一些意外状况,提供了相应的解决方案。将改进版图片压缩整顿成插件,已上传 npm,可通过 npm install js-image-compressor -D 装置应用,能够从 github 下载。整顿匆忙,如有问题欢送大家斧正,完~

正文完
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