H5 拍照图片旋转、压缩和上传

原文地址：github.com/whinc/blog/…

最近接到一个“发表评论”的需求：用户输入评论并且可以拍照或从相册选择图片上传，即支持图文评论。需要同时在 H5 和小程序两端实现，该需求处理图片的地方较多，本文对 H5 端的图片处理实践做一个小结。项目代码基于 Vue 框架，为了避免受框架影响，我将代码全部改为原生 API 的实现方式进行说明，同时项目代码中有很多其他额外的细节和功能（预览、裁剪、上传进度等）在这里都省去，只介绍与图片处理相关的关键思路和代码。小程序的实现方式与 H5 类似，不再重述，在文末附上小程序端的实现代码。

拍照

使用<input>标签，type设为"file"选择文件，accept设为"image/*"选择文件为图片类型和相机拍摄，设置multiple支持多选。监听change事件拿到选中的文件列表，每个文件都是一个Blob类型。

  <input type="file" accept="image/*" multiple />  
  <img class="preivew" />
  <script type="text/javascript">
    function onFileChange (event) {
      const files = Array.prototype.slice.call(event.target.files)
      files.forEach(file => console.log('file name:', file.name))
    }
    document.querySelector('input').addEventListener('change', onFileChange)
  </script>

注意：如果连续选择相同文件，第二次选文件不会触发change事件，因为value值未发生变化，而<input>的change事件仅在value变化时触发。解决办法：在 change 事件处理方法中完成对文件的处理后重置value为默认值""，一旦 value 的值被重置，files的值也会同时被自动重置。

图片预览

URL.createObjectURL方法可创建一个本地的 URL 路径指向本地资源对象，下面使用该接口创建所选图片的地址并展示。

  function onFileChange (event) {
      const files = Array.prototype.slice.call(event.target.files)

      const file = files[0]
      document.querySelector('img').src = window.URL.createObjectURL(file)
    }

图片旋转

通过相机拍摄的图片，由于拍摄时手持相机的方向问题，导致拍摄的图片可能存在旋转，需要进行纠正。纠正旋转需要知道图片的旋转信息，这里借助了一个叫 exif-js 的库，该库可以读取图片的 EXIF 元数据，其中包括拍摄时相机的方向，根据这个方向可以推算出图片的旋转信息。

下面是 EXIF 旋转标志位，总共有 8 种，但是通过相机拍摄时只能产生1、3、6、8 四种，分别对应相机正常、顺时针旋转180°、逆时针旋转90°、顺时针旋转90°时所拍摄的照片。

所以纠正图片旋转角度，只要读取图片的 EXIF 旋转标志位，判断旋转角度，在画布上对图片进行旋转后，重新导出新的图片即可。其中关于画布的旋转操作可以参考canvas 图像旋转与翻转姿势解锁这篇文章。下面函数实现了对图片文件进行旋转角度纠正，接收一个图片文件，返回纠正后的新图片文件。

/**
 * 修正图片旋转角度问题
 * @param {file} 原图片
 * @return {Promise} resolved promise 返回纠正后的新图片
 */
function fixImageOrientation (file) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 获取图片
    const img = new Image();
    img.src = window.URL.createObjectURL(file);
    img.onerror = () => resolve(file);
    img.onload = () => {
      // 获取图片元数据（EXIF 变量是引入的 exif-js 库暴露的全局变量）
      EXIF.getData(img, function() {
        // 获取图片旋转标志位
        var orientation = EXIF.getTag(this, "Orientation");
        // 根据旋转角度，在画布上对图片进行旋转
        if (orientation === 3 || orientation === 6 || orientation === 8) {
          const canvas = document.createElement("canvas");
          const ctx = canvas.getContext("2d");
          switch (orientation) {
            case 3: // 旋转180°
              canvas.width = img.width;
              canvas.height = img.height;
              ctx.rotate((180 * Math.PI) / 180);
              ctx.drawImage(img, -img.width, -img.height, img.width, img.height);
              break;
            case 6: // 旋转90°
              canvas.width = img.height;
              canvas.height = img.width;
              ctx.rotate((90 * Math.PI) / 180);
              ctx.drawImage(img, 0, -img.height, img.width, img.height);
              break;
            case 8: // 旋转-90°
              canvas.width = img.height;
              canvas.height = img.width;
              ctx.rotate((-90 * Math.PI) / 180);
              ctx.drawImage(img, -img.width, 0, img.width, img.height);
              break;
          }
          // 返回新图片
          canvas.toBlob(file => resolve(file), 'image/jpeg', 0.92)
        } else {
          return resolve(file);
        }
      });
    };
  });
}

图片压缩

现在的手机拍照效果越来越好，随之而来的是图片大小的上升，动不动就几MB甚至十几MB，直接上传原图，速度慢容易上传失败，而且后台对请求体的大小也有限制，后续加载图片展示也会比较慢。如果前端对图片进行压缩后上传，可以解决这些问题。

下面函数实现了对图片的压缩，原理是在画布上绘制缩放后的图片，最终从画布导出压缩后的图片。方法中有两处可以对图片进行压缩控制：一处是控制图片的缩放比；另一处是控制导出图片的质量。

/**
 * 压缩图片
 * @param {file} 输入图片
 * @returns {Promise} resolved promise 返回压缩后的新图片
 */
function compressImage(file) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 获取图片（加载图片是为了获取图片的宽高）
    const img = new Image();
    img.src = window.URL.createObjectURL(file);
    img.onerror = error => reject(error);
    img.onload = () => {
      // 画布宽高
      const canvasWidth = document.documentElement.clientWidth * window.devicePixelRatio;
      const canvasHeight = document.documentElement.clientHeight * window.devicePixelRatio;

      // 计算缩放因子
      // 这里我取水平和垂直方向缩放因子较大的作为缩放因子，这样可以保证图片内容全部可见
      const scaleX = canvasWidth / img.width;
      const scaleY = canvasHeight / img.height;
      const scale = Math.min(scaleX, scaleY);

      // 将原始图片按缩放因子缩放后，绘制到画布上
      const canvas = document.createElement('canvas');
      const ctx = canvas.getContext("2d");
      canvas.width = canvasWidth;
      canvas.height = canvasHeight;
      const imageWidth = img.width * scale;
      const imageHeight = img.height * scale;
      const dx = (canvasWidth - imageWidth) / 2;
      const dy = (canvasHeight - imageHeight) / 2;
      ctx.drawImage(img, dx, dy, imageWidth, imageHeight);
      // 导出新图片
      // 指定图片 MIME 类型为 'image/jpeg', 通过 quality 控制导出的图片质量，进行实现图片的压缩
      const quality = 0.92
      canvas.toBlob(file => resolve(tempFile), "image/jpeg", quality);
    };
  });
},

图片上传

通过FormData创建表单数据，发起 ajax POST请求即可，下面函数实现了上传文件。

注意：发送FormData数据时，浏览器会自动设置Content-Type为合适的值，无需再设置Content-Type，否则反而会报错，因为 HTTP 请求体分隔符 boundary 是浏览器生成的，无法手动设置。

/**
 * 上传文件
 * @param {File} file 待上传文件
 * @returns {Promise} 上传成功返回 resolved promise，否则返回 rejected promise
 */
function uploadFile (file) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 准备表单数据
    const formData = new FormData()
    formData.append('file', file)

    // 提交请求
    const xhr = new XMLHttpRequest()
    xhr.open('POST', uploadUrl)
    xhr.onreadystatechange = function () {
      if (this.readyState === XMLHttpRequest.DONE && this.status === 200) {
        resolve(JSON.parse(this.responseText))
      } else {
        reject(this.responseText)
      }
    }
    xhr.send(formData)
  })
}

小结

有了上面这些辅助函数，处理起来就简单多了，最终调用代码如下：

function onFileChange (event) {
  const files = Array.prototype.slice.call(event.target.files)

  const file = files[0]
  // 修正图片旋转
  fixImageOrientation(file).then(file2 => {
    // 创建预览图片
    document.querySelector('img').src = window.URL.createObjectURL(file2)
    // 压缩
    return compressImage(file2)
  }).then(file3 => {
    // 更新预览图片
    document.querySelector('img').src = window.URL.createObjectURL(file3)
    // 上传
    return uploadFile(file3)
  }).then(data => {
    console.log('上传成功')
  }).catch(error => {
    console.error('上传失败')
  })
}

H5 提供了处理文件的接口，借助画布可以在浏览器中实现复杂的图片处理，本文总结了移动端 H5 上传图片这个场景下的一些图片处理实践，以后遇到类似的需求可作为部分参考。