图片的压缩上传

背景

　　实际生产中经常遇到这样的场景：为减小服务器压力，上传附件尤其是图片的时候，往往需要限制上传文件的大小。而限制的方案也有两种，一种就是限制用户可上传的文件大小，由用户来选择上传的文件和如果文件过大由用户自行进行压缩裁剪；另一种就是由服务进行图片的压缩和大小控制然后再上传到服务器。这里主要介绍的是第二种方案。

主要技术

　　前边有介绍过证书的生成和下载，其中就有证书的压缩和打包的相关操作，感兴趣的可以看下本人的那篇文章。这里同样是采用的该原理，步骤如下：

关键步骤

　　图片文件-->文件流（base64位编码）-->canvas-->压缩-->生成压缩后的文件-->上传。

　　这里的压缩过程，做了相应的优化。优化方案有两种，一种是重复压缩，一种是计算比例压缩。

　　而由于压缩比和文件大小并不是正比例关系，所有可以保险起见再乘以一个系数。比如：quality: 1024*0.7/fileObj.size（0.7是保险系数，1024是限制大小1M的意思，可根据个人需要自行调整参数，也可以封装成接口参数统一修改）

　　这里还自行封装了一个进度组件，使用的是原生js。

代码

　　代码和相关注释如下：

  1 <!DOCTYPE html>
  2 <html>
  3 <head>
  4     <meta charset="UTF-8">
  5     <title>文件压缩上传</title>
  6     <script type="text/javascript">
  7         /*
  8         三个参数
  9         file：一个是文件(类型是图片格式)，
 10         w：一个是文件压缩的后宽度，宽度越小，字节越小
 11         objDivOrCallback：一个是容器或者回调函数
 12         photoCompress()
 13          */
 14         function photoCompress(file,w,objDivOrCallback) {
 15             var ready = new FileReader()
 16             /*开始读取指定的Blob对象或File对象中的内容. 当读取操作完成时,readyState属性的值会成为DONE,如果设置了onloadend事件处理程序,则调用之.同时,result属性中将包含一个data: URL格式的字符串以表示所读取文件的内容.*/
 17             ready.readAsDataURL(file)
 18             ready.onload = function() {
 19                 var re = this.result
 20                 canvasDataURL(re, w, objDivOrCallback)
 21             }
 22         }
 23         function canvasDataURL(path, obj, callback) {
 24             var img = new Image()
 25             img.src = path
 26             img.onload = function(){
 27                 var that = this
 28                 // 默认按比例压缩
 29                 var w = that.width,
 30                     h = that.height,
 31                     scale = w / h
 32                 w = obj.width || w
 33                 h = obj.height || (w / scale)
 34                 var quality = 0.7  // 默认图片质量为0.7
 35                 //生成canvas
 36                 var canvas = document.createElement('canvas')
 37                 var ctx = canvas.getContext('2d')
 38                 // 创建属性节点
 39                 var anw = document.createAttribute("width")
 40                 anw.nodeValue = w
 41                 var anh = document.createAttribute("height")
 42                 anh.nodeValue = h
 43                 canvas.setAttributeNode(anw)
 44                 canvas.setAttributeNode(anh)
 45                 ctx.drawImage(that, 0, 0, w, h)
 46                 // 图像质量
 47                 if(obj.quality && obj.quality <= 1 && obj.quality > 0) {
 48                     quality = obj.quality
 49                 }
 50                 // quality值越小，所绘制出的图像越模糊
 51                 var base64 = canvas.toDataURL('image/jpeg', quality)
 52                 // 这里不能直接quality: 0.2，因为这样就相当于还是在原来的大小的基础上压缩
 53                 var bl = convertBase64UrlToBlob(base64)
 54                 // 如果还大于1M，继续压缩--代码待优化，可以减去重复生成文件和转码的过程
 55                 if (bl.size/1024 > 1025) {
 56                     // 其实也可以在这里直接写一个匹配压缩比直到大小小于1的方法
 57                     photoCompress(bl, {
 58                     quality: 0.5 * obj.quality
 59                   }, callback)
 60                 } else {
 61                     callback(bl)
 62                 }
 63                 // 回调函数返回base64的值--改为返回文件对象
 64                 // callback(base64)
 65             }
 66         }
 67         /**
 68          * 将以base64的图片url数据转换为Blob
 69          * @param urlData
 70          *            用url方式表示的base64图片数据
 71          */
 72         function convertBase64UrlToBlob(urlData) {
 73             var arr = urlData.split(','), mime = arr[0].match(/:(.*?);/)[1],
 74                 bstr = atob(arr[1]), n = bstr.length, u8arr = new Uint8Array(n)
 75             while(n--) {
 76                 u8arr[n] = bstr.charCodeAt(n)
 77             }
 78             return new Blob([u8arr], {type:mime})
 79         }
 80 
 81 
 82         var xhr
 83         //上传文件方法
 84         function UpladFile() {
 85             var fileObj = document.getElementById("file").files[0] // js 获取文件对象
 86             var url = "http://pxjy.api.test.nercel.cn/file/publicFile/upload" // 接收上传文件的后台地址 
 87 
 88             var form = new FormData() // FormData 对象
 89 
 90             if(fileObj.size/1024 > 1025) { //大于1M，进行压缩上传
 91                 photoCompress(fileObj, {
 92                     // 这里还有一种方案，那就是这里的quality改为计算压缩比（由于压缩比和文件大小并不是正比例关系，所有可以保险起见再乘以一个系数）
 93                     // 压缩比计算的方案:quality: 1024*0.7/fileObj.size--0.7是保险系数--这些参数可以进一步封装
 94                     quality: 0.2
 95                 // }, function(base64Codes){
 96                 // 修改为返回文件对象
 97                 }, function(bl){
 98                     //console.log("压缩后：" + base.length / 1024 + " " + base);
 99                     // var bl = convertBase64UrlToBlob(base64Codes)
100                     // form.append("file", bl, "file_"+Date.parse(new Date())+".jpg"); // 文件对象
101                     form.append("multipartFile", bl, "file_"+Date.parse(new Date())+".jpg") // 文件对象
102                     xhr = new XMLHttpRequest()  // XMLHttpRequest 对象
103                     xhr.open("post", url, true) //post方式，url为服务器请求地址，true 该参数规定请求是否异步处理。
104                     xhr.setRequestHeader("enctype", "multipart/form-data") // 设置请求头
105                     xhr.setRequestHeader("Authorization", "Bearer 8d782bb1-768f-4fa7-80d2-5e2b6d6a6f64") // 设置请求头
106                     // open后才可以设置头
107                     xhr.onload = uploadComplete //请求完成
108                     xhr.onerror =  uploadFailed //请求失败
109 
110                     xhr.upload.onprogress = progressFunction//【上传进度调用方法实现】
111                     xhr.upload.onloadstart = function(){//上传开始执行方法
112                         ot = new Date().getTime()   //设置上传开始时间
113                         oloaded = 0//设置上传开始时，以上传的文件大小为0
114                     };
115 
116                     xhr.send(form) //开始上传，发送form数据
117                 })
118             } else { //小于等于1M 原图上传
119                 // form.append("file", fileObj) // 文件对象
120                 form.append("multipartFile", fileObj) // 文件对象
121                 xhr = new XMLHttpRequest()  // XMLHttpRequest 对象
122                 xhr.open("post", url, true) //post方式，url为服务器请求地址，true 该参数规定请求是否异步处理。
123                 xhr.setRequestHeader("enctype", "multipart/form-data") // 设置请求头
124                 xhr.setRequestHeader("Authorization", "Bearer 8d782bb1-768f-4fa7-80d2-5e2b6d6a6f64") // 设置请求头
125                     // open后才可以设置头
126                 xhr.onload = uploadComplete //请求完成
127                 xhr.onerror =  uploadFailed //请求失败
128 
129                 xhr.upload.onprogress = progressFunction//【上传进度调用方法实现】
130                 xhr.upload.onloadstart = function() {//上传开始执行方法
131                     ot = new Date().getTime()   //设置上传开始时间
132                     oloaded = 0//设置上传开始时，以上传的文件大小为0
133                 }
134 
135                 xhr.send(form) //开始上传，发送form数据
136             }
137         }
138 
139         //上传成功响应
140         function uploadComplete(evt) {
141             //服务断接收完文件返回的结果
142             var data = JSON.parse(evt.target.responseText)
143             if(data.code === 200) {
144                 uploadSuccess()
145             } else {
146                 uploadFailed()
147             }
148 
149         }
150         //上传失败
151         function uploadFailed(evt) {
152             alert("上传失败！")
153         }
154         //上传成功
155         function uploadSuccess(evt) {
156             alert("上传成功！")
157         }
158         //取消上传
159         function cancleUploadFile(){
160             xhr.abort()
161         }
162 
163         //上传进度实现方法，上传过程中会频繁调用该方法
164         function progressFunction(evt) {
165             var progressBar = document.getElementById("progressBar")
166             var percentageDiv = document.getElementById("percentage")
167             // event.total是需要传输的总字节，event.loaded是已经传输的字节。如果event.lengthComputable不为真，则event.total等于0
168             if (evt.lengthComputable) {//
169                 progressBar.max = evt.total
170                 progressBar.value = evt.loaded
171                 percentageDiv.innerHTML = Math.round(evt.loaded / evt.total * 100) + "%"
172             }
173             var time = document.getElementById("time")
174             var nt = new Date().getTime()//获取当前时间
175             var pertime = (nt-ot)/1000 //计算出上次调用该方法时到现在的时间差，单位为s
176             ot = new Date().getTime() //重新赋值时间，用于下次计算
177             var perload = evt.loaded - oloaded //计算该分段上传的文件大小，单位b
178             oloaded = evt.loaded//重新赋值已上传文件大小，用以下次计算
179             //上传速度计算
180             var speed = perload/pertime//单位b/s
181             var bspeed = speed
182             var units = 'b/s'//单位名称
183             if(speed/1024>1) {
184                 speed = speed/1024
185                 units = 'k/s'
186             }
187             if(speed/1024>1) {
188                 speed = speed/1024
189                 units = 'M/s'
190             }
191             speed = speed.toFixed(1)
192             //剩余时间
193             var resttime = ((evt.total-evt.loaded)/bspeed).toFixed(1)
194             time.innerHTML = '，速度：'+speed+units+'，剩余时间：'+resttime+'s'
195             if(bspeed==0) time.innerHTML = '上传已取消'
196         }
197     </script>
198 </head>
199 <body>
200 <progress id="progressBar" value="0" max="100" style=" 300px;"></progress>
201 <span id="percentage"></span><span id="time"></span>
202 <br /><br />
203 <input type="file" id="file" name="myfile" accept="image/x-png, image/jpg, image/jpeg, image/gif"/>
204 <input type="button" onclick="UpladFile()" value="上传" />
205 <input type="button" onclick="cancleUploadFile()" value="取消" />
206 </body>
207 </html>

　　此处是借鉴网上思路的基础上的个人修改完善后的代码，并且有待有时间的时候做进一步封装优化和封装成npm组件以及vue组件。

　　代码git地址：

　　https://github.com/MRlijiawei/components/blob/master/file/%E5%9B%BE%E7%89%87%E5%8E%8B%E7%BC%A9%E4%B8%8A%E4%BC%A0.html

扩展

　　png图片的另一种压缩方案

　　png的简介

　　什么是png：

　　　　PNG的全称叫便携式网络图型（Portable Network Graphics）是目前最流行的网络传输和展示的图片格式，原因有如下几点：

无损压缩：PNG图片采取了基于LZ77派生算法对文件进行压缩，使得它压缩比率更高，生成的文件体积更小，并且不损失数据。
体积小：它利用特殊的编码方法标记重复出现的数据，使得同样格式的图片，PNG图片文件的体积更小。网络通讯中因受带宽制约，在保证图片清晰、逼真的前提下，优先选择PNG格式的图片。
支持透明效果：PNG支持对原图像定义256个透明层次，使得图像的边缘能与任何背景平滑融合，这种功能是GIF和JPEG没有的。

当初就是因为png的透明特性才开始喜欢它的。

　　png的类型：

PNG 8：PNG 8中的8，其实指的是8bits，相当于用2^8（2的8次方）大小来存储一张图片的颜色种类，2^8等于256，也就是说PNG 8能存储256种颜色，一张图片如果颜色种类很少，将它设置成PNG 8得图片类型是非常适合的。
PNG 24：PNG 24中的24，相当于3乘以8 等于 24，就是用三个8bits分别去表示 R（红）、G（绿）、B（蓝）。R(0~255),G(0~255),B(0~255)，可以表达256乘以256乘以256=16777216种颜色的图片，这样PNG 24就能比PNG 8表示色彩更丰富的图片。但是所占用的空间相对就更大了。
PNG 32：PNG 32中的32，相当于PNG 24 加上 8bits的透明颜色通道，就相当于R（红）、G（绿）、B（蓝）、A（透明）。R(0~255),G(0~255),B(0~255),A(0~255)。比PNG 24多了一个A（透明），也就是说PNG 32能表示跟PNG 24一样多的色彩，并且还支持256种透明的颜色，能表示更加丰富的图片颜色类型。

　　png图片的数据编码：

　　PNG图片的数据结构其实跟http请求的结构很像，都是一个数据头，后面跟着很多的数据块，如下图所示：

使用16进制编码打开png图片，部分编码示例如下：

8950 4e47 0d0a 1a0a：这个是PNG图片的头，所有的PNG图片的头都是这一串编码，图片软件通过这串编码判定这个文件是不是PNG格式的图片。

0000 000d：是iHDR数据块的长度，为13。

4948 4452：是数据块的type,为IHDR，之后紧跟着是data。

0000 0292：是图片的宽度。

0000 024e：是高度。

以此类推，每一段十六进制编码就代表着一个特定的含义。感兴趣的可以自行百度。

所以，颜色重复度越大的、越接近的（渐变的颜色或透明度等），编码重复度就越大，就越容易压缩。

　　压缩原理：

　　png图片用差分编码（Delta encoding）对图片进行预处理，处理每一个的像素点中每条通道的值。

　　压缩阶段会将预处理阶段得到的结果进行Deflate压缩，它由 Huffman 编码和 LZ77压缩构成。

　　压缩后的结果就是一串处理后的编码，保存到数据库中，占用空间会小很多，在使用的时候，再进行逆向解析渲染。

　　具体代码暂无。