如何用JS有效的壓縮圖片
前言
公司的移動端業(yè)務(wù)需要在用戶上傳圖片是由前端壓縮圖片大小,再上傳到服務(wù)器,這樣可以減少移動端上行流量,減少用戶上傳等待時(shí)長,優(yōu)化用戶體驗(yàn)。
插播一下,本文案例已整理成插件,已上傳npm ,可通過 npm install js-image-compressor -D 安裝使用,可以從github 下載。
所以本文將試圖解決如下問題:
- 弄清 Image 對象、data URL、Canvas 和 File(Blob)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系;
- 圖片壓縮關(guān)鍵技巧;
- 超大圖片壓縮黑屏問題。
轉(zhuǎn)化關(guān)系
在實(shí)際應(yīng)用中有可能使用的情境:大多時(shí)候我們直接讀取用戶上傳的 File 對象,讀寫到畫布(canvas)上,利用 Canvas 的 API 進(jìn)行壓縮,完成壓縮之后再轉(zhuǎn)成 File(Blob) 對象,上傳到遠(yuǎn)程圖片服務(wù)器;不妨有時(shí)候我們也需要將一個(gè) base64 字符串壓縮之后再變?yōu)?base64 字符串傳入到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫或者再轉(zhuǎn)成 File(Blob) 對象。一般的,它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
具體實(shí)現(xiàn)
下面將按照轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中的轉(zhuǎn)化方法一一實(shí)現(xiàn)。
file2DataUrl(file, callback)
用戶通過頁面標(biāo)簽 <input type="file" /> 上傳的本地圖片直接轉(zhuǎn)化date URL字符串形式??梢允褂肍ileReader 文件讀取構(gòu)造函數(shù)。FileReader 對象允許 Web 應(yīng)用程序異步讀取存儲在計(jì)算機(jī)上的文件(或原始數(shù)據(jù)緩沖區(qū))的內(nèi)容,使用File或Blob 對象指定要讀取的文件或數(shù)據(jù)。該實(shí)例方法 readAsDataURL 讀取文件內(nèi)容并轉(zhuǎn)化成 base64 字符串。在讀取完后,在實(shí)例屬性 result 上可獲取文件內(nèi)容。
function file2DataUrl(file, callback) { var reader = new FileReader(); reader.onload = function () { callback(reader.result); }; reader.readAsDataURL(file); }
Data URL 由四個(gè)部分組成:前綴(data:)、指示數(shù)據(jù)類型的 MIME 類型、如果非文本則為可選的 base64 標(biāo)記、數(shù)據(jù)本身:
data:<mediatype>,<data>
比如一張 png 格式圖片,轉(zhuǎn)化為 base64 字符串形式:data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAQAAAAEACAYAAABccqhmAAAgAElEQVR4XuxdB5g。
file2Image(file, callback)
若想將用戶通過本地上傳的圖片放入緩存并 img 標(biāo)簽顯示出來,除了可以利用以上方法轉(zhuǎn)化成的 base64 字符串作為圖片 src,還可以直接用 URL 對象,引用保存在 File 和 Blob 中數(shù)據(jù)的 URL。使用對象 URL 的好處是可以不必把文件內(nèi)容讀取到 JavaScript 中 而直接使用文件內(nèi)容。為此,只要在需要文件內(nèi)容的地方提供對象 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); URL.revokeObjectURL(url); }; image.src = url; } else { inputFile2DataUrl(file, function(dataUrl) { image.onload = function() { callback(image); } image.src = dataUrl; }); } }
注意:要創(chuàng)建對象 URL,可以使用 window.URL.createObjectURL() 方法,并傳入 File 或 Blob 對象。如果不再需要相應(yīng)數(shù)據(jù),最好釋放它占用的內(nèi)容。但只要有代碼在引用對象 URL,內(nèi)存就不會釋放。要手工釋放內(nèi)存,可以把對象 URL 傳給 URL.revokeObjectURL()。
url2Image(url, callback)
通過圖片鏈接(url)獲取圖片 Image 對象,由于圖片加載是異步的,因此放到回調(diào)函數(shù) callback 回傳獲取到的 Image 對象。
function url2Image(url, callback) { var image = new Image(); image.src = url; image.onload = function() { callback(image); } }
image2Canvas(image)
利用drawlmage() 方法將 Image 對象繪畫在 Canvas 對象上。
drawImage 有三種語法形式:
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);
參數(shù):
image 繪制到上下文的元素;
sx 繪制選擇框左上角以 Image 為基準(zhǔn) X 軸坐標(biāo);
sy 繪制選擇框左上角以 Image 為基準(zhǔn) Y 軸坐標(biāo);
sWidth 繪制選擇框?qū)挾龋?/p>
sHeight 繪制選擇框?qū)挾龋?/p>
dx Image 的左上角在目標(biāo) canvas 上 X 軸坐標(biāo);
dy Image 的左上角在目標(biāo) canvas 上 Y 軸坐標(biāo);
dWidth Image 在目標(biāo) canvas 上繪制的寬度;
dHeight Image 在目標(biāo) canvas 上繪制的高度;
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 對象有 toDataURL(type, encoderOptions) 方法,返回一個(gè)包含圖片展示的data URL 。同時(shí)可以指定輸出格式和質(zhì)量。
參數(shù)分別為:
type 圖片格式,默認(rèn)為 image/png。
encoderOptions在指定圖片格式為 image/jpeg 或 image/webp 的情況下,可以從 0 到 1 的區(qū)間內(nèi)選擇圖片的質(zhì)量。如果超出取值范圍,將會使用默認(rèn)值 0.92,其他參數(shù)會被忽略。
function canvas2DataUrl(canvas, quality, type) { return canvas.toDataURL(type || 'image/jpeg', quality || 0.8); }
dataUrl2Image(dataUrl, callback)
圖片鏈接也可以是 base64 字符串,直接賦值給 Image 對象 src 即可。
function dataUrl2Image(dataUrl, callback) { var image = new Image(); image.onload = function() { callback(image); }; image.src = dataUrl; }
dataUrl2Blob(dataUrl, type)
將 data URL 字符串轉(zhuǎn)化為 Blob 對象。主要思路是:先將 data URL 數(shù)據(jù)(data) 部分提取出來,用 atob 對經(jīng)過 base64 編碼的字符串進(jìn)行解碼,再轉(zhuǎn)化成 Unicode 編碼,存儲在Uint8Array(8位無符號整型數(shù)組,每個(gè)元素是一個(gè)字節(jié)) 類型數(shù)組,最終轉(zhuǎn)化成 Blob 對象。
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)
HTMLCanvasElement 有toBlob(callback, [type], [encoderOptions])方法創(chuàng)造 Blob 對象,用以展示 canvas 上的圖片;這個(gè)圖片文件可以被緩存或保存到本地,由用戶代理端自行決定。第二個(gè)參數(shù)指定圖片格式,如不特別指明,圖片的類型默認(rèn)為 image/png,分辨率為 96dpi。第三個(gè)參數(shù)用于針對image/jpeg 格式的圖片進(jìn)行輸出圖片的質(zhì)量設(shè)置。
function canvas2Blob(canvas, callback, quality, type){ canvas.toBlob(function(blob) { callback(blob); }, type || 'image/jpeg', quality || 0.8); }
為兼容低版本瀏覽器,作為 toBlob 的 polyfill 方案,可以用上面 data URL 生成 Blob 方法 dataUrl2Blob 作為HTMLCanvasElement 原型方法。
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)
將 Blob 對象轉(zhuǎn)化成 data URL 數(shù)據(jù),由于 FileReader 的實(shí)例 readAsDataURL 方法不僅支持讀取文件,還支持讀取 Blob 對象數(shù)據(jù),這里復(fù)用上面 file2DataUrl 方法即可:
function blob2DataUrl(blob, callback) { file2DataUrl(blob, callback); }
blob2Image(blob, callback)
將 Blob 對象轉(zhuǎn)化成 Image 對象,可通過 URL 對象引用文件,也支持引用 Blob 這樣的類文件對象,同樣,這里復(fù)用上面 file2Image 方法即可:
function blob2Image(blob, callback) { file2Image(blob, callback); }
upload(url, file, callback)
上傳圖片(已壓縮),可以使用 FormData 傳入文件對象,通過 XHR 直接把文件上傳到服務(wù)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) { // 上傳成功 callback && callback(xhr.responseText); } else { throw new Error(xhr); } } xhr.open('POST', url, true); xhr.send(fd); }
也可以使用 FileReader 讀取文件內(nèi)容,轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制上傳
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); }
實(shí)現(xiàn)簡易圖片壓縮
在熟悉以上各種圖片轉(zhuǎn)化方法的具體實(shí)現(xiàn),將它們封裝在一個(gè)公用對象 util 里,再結(jié)合壓縮轉(zhuǎn)化流程圖,這里我們可以簡單實(shí)現(xiàn)圖片壓縮了:
首先將上傳圖片轉(zhuǎn)化成 Image 對象,再將寫入到 Canvas 畫布,最后由 Canvas 對象 API 對圖片的大小和尺寸輸出調(diào)整,實(shí)現(xiàn)壓縮目的。
/** * 簡易圖片壓縮方法 * @param {Object} options 相關(guān)參數(shù) */ (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); }; /** * 簡易圖片壓縮構(gòu)造函數(shù) * @param {Object} options 相關(guān)參數(shù) */ 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('請上傳圖片文件!'); 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) }) } /** * 壓縮之前,讀取圖片之后鉤子函數(shù) */ _proto.beforeCompress = function beforeCompress() { if (isFunc(this.options.beforeCompress)) { this.options.beforeCompress(this.file); } } // 省略 `util` 公用方法定義 // ... // 將 `util` 公用方法添加到實(shí)例的靜態(tài)屬性上 for (key in util) { if (util.hasOwnProperty(key)) { SimpleImageCompressor[key] = util[key]; } } })(window)
這個(gè)簡易圖片壓縮方法調(diào)用和入?yún)ⅲ?/p>
var fileEle = document.getElementById('file'); fileEle.addEventListener('change', function () { file = this.files[0]; var options = { file: file, quality: 0.6, mimeType: 'image/jpeg', // 壓縮前回調(diào) beforeCompress: function (result) { console.log('壓縮之前圖片尺寸大小: ', result.size); console.log('mime 類型: ', result.type); // 將上傳圖片在頁面預(yù)覽 // SimpleImageCompressor.file2DataUrl(result, function (url) { // document.getElementById('origin').src = url; // }) }, // 壓縮成功回調(diào) success: function (result) { console.log('壓縮之后圖片尺寸大小: ', result.size); console.log('mime 類型: ', result.type); console.log('壓縮率: ', (result.size / file.size * 100).toFixed(2) + '%'); // 生成壓縮后圖片在頁面展示 // SimpleImageCompressor.file2DataUrl(result, function (url) { // document.getElementById('output').src = url; // }) // 上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器 // SimpleImageCompressor.upload('/upload.png', result); } }; new SimpleImageCompressor(options); }, false);
如果看到這里的客官不嫌棄這個(gè) demo 太簡單可以戳這里試試水。如果你有足夠的耐心多傳幾種類型圖片就會發(fā)現(xiàn)還存在如下問題:
壓縮輸出圖片寸尺固定為原始圖片尺寸大小,而實(shí)際可能需要控制輸出圖片尺寸,同時(shí)達(dá)到尺寸也被壓縮目的;
png 格式圖片同格式壓縮,壓縮率不高,還有可能出現(xiàn)“不減反增”現(xiàn)象;
有些情況,其他格式轉(zhuǎn)化成 png 格式也會出現(xiàn)“不減反增”現(xiàn)象;
大尺寸 png 格式圖片在一些手機(jī)上,壓縮后出現(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象;
改進(jìn)版圖片壓縮
俗話說“羅馬不是一天建成的”,通過上述實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)了很多不足,下面將逐條問題分析,尋求解決方案。
壓縮輸出圖片寸尺固定為原始圖片尺寸大小,而實(shí)際可能需要控制輸出圖片尺寸,同時(shí)達(dá)到尺寸也被壓縮目的;
為了避免壓縮圖片變形,一般采用等比縮放,首先要計(jì)算出原始圖片寬高比 aspectRatio,用戶設(shè)置的高乘以 aspectRatio,得出等比縮放后的寬,若比用戶設(shè)置寬的小,則用戶設(shè)置的高為為基準(zhǔn)縮放,否則以寬為基準(zhǔn)縮放。
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; }
輸出圖片的尺寸確定了,接下來就是按這個(gè)尺寸創(chuàng)建一個(gè) Canvas 畫布,將圖片畫上去。這里可以將上面提到的 image2Canvas 方法稍微做一下改造:
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 格式圖片同格式壓縮,壓縮率不高,還有可能出現(xiàn)“不減反增”現(xiàn)象
一般的,不建議將 png 格式圖片壓縮成自身格式,這樣壓縮率不理想,有時(shí)反而會造成自身質(zhì)量變得更大。
因?yàn)槲覀冊凇熬唧w實(shí)現(xiàn)”中兩個(gè)有關(guān)壓縮關(guān)鍵 API:
toBlob(callback, [type], [encoderOptions]) 參數(shù) encoderOptions 用于針對image/jpeg 格式的圖片進(jìn)行輸出圖片的質(zhì)量設(shè)置;
toDataURL(type, encoderOptions 參數(shù)encoderOptions 在指定圖片格式為 image/jpeg 或 image/webp 的情況下,可以從 0 到 1 的區(qū)間內(nèi)選擇圖片的質(zhì)量。
均未對 png 格式圖片有壓縮效果。
有個(gè)折衷的方案,我們可以設(shè)置一個(gè)閾值,如果 png 圖片的質(zhì)量小于這個(gè)值,就還是壓縮輸出 png 格式,這樣最差的輸出結(jié)果不至于質(zhì)量太大,在此基礎(chǔ)上,如果壓縮后圖片大小 “不減反增”,我們就兜底處理輸出源圖片給用戶。當(dāng)圖片質(zhì)量大于某個(gè)值時(shí),我們壓縮成 jpeg 格式。
// `png` 格式圖片大小超過 `convertSize`, 轉(zhuǎn)化成 `jpeg` 格式 if (file.size > options.convertSize && options.mimeType === 'image/png') { options.mimeType = 'image/jpeg'; } // 省略一些代碼 // ... // 用戶期待的輸出寬高沒有大于源圖片的寬高情況下,輸出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 格式圖片在一些手機(jī)上,壓縮后出現(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象;
由于各大瀏覽器對Canvas最大尺寸支持不同
如果圖片尺寸過大,在創(chuàng)建同尺寸畫布,再畫上圖片,就會出現(xiàn)異常情況,即生成的畫布沒有圖片像素,而畫布本身默認(rèn)給的背景色為黑色,這樣就導(dǎo)致圖片“黑屏”情況。
這里可以通過控制輸出圖片最大寬高防止生成畫布越界,并且用透明色覆蓋默認(rèn)黑色背景解決解決“黑屏”問題:
// ... // 限制最小和最大寬高 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)); // ... // 覆蓋默認(rèn)填充顏色 (#000) var fillStyle = 'transparent'; context.fillStyle = fillStyle;
到這里,上述的意外問題被我們一一解決了
總結(jié)
我們梳理了通過頁面標(biāo)簽 <input type="file" /> 上傳本地圖片到圖片被壓縮整個(gè)過程,也覆蓋到了在實(shí)際使用中還存在的一些意外情況,提供了相應(yīng)的解決方案。將改進(jìn)版圖片壓縮整理成插件,已上傳npm ,可通過 npm install js-image-compressor -D 安裝使用,可以從github 下載。
以上就是如何用JS有效的壓縮圖片的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于JS有效的壓縮圖片的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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