如何通过Canvas及FileAPI缩放并上传图片

创建一个只管的用户界面，并允许你控制图片的大小。上传到服务器端的数据，并不需要处理enctype为 multi-part/form-data 的情况，仅仅一个简单的POST表单处理程序就可以了. 好了，下面附上完整的代码示例 示例地址：Canvas Resize Demo
原文作者：Dr. Tom Trenka
原文日期： 2013年8月6日
翻译日期： 2013年8月8日

Tom Trenka 能为"我"的博客写一篇文章,对我来说是一个巨大的荣誉。Tom是Dojo框架的最初贡献者之一，也是我在SitePen公司的良师益友.我见证了他最顶级的天才能力，并且他总是第一个以前瞻性的解决方案预见了很多棘手的问题。他总是站在局外思考，打破常规但却又坚实可靠地解决边缘问题。本文就是一个完美的例证。
最近我总是被问道要创造一个用户接口API，允许用户上传图片到服务器上(伴随其他的事情),并能在我们公司提供支持的大量网站的客户端上使用。通常来说这都是很容易的事情——创建一个form表单，添加一个file类型的input输入框，让用户从电脑里选择图片，并在form标签上设置enctype="multipart/form-data"表单属性，然后上传即可。非常简单，不是吗？事实上，这里有一个足够简单的例子；点击进入
但是如果你想要通过某些方式预先处理一下图片再上传，那该怎么办？比如说，你必须先压缩图片尺寸，或者需要图片只能是某些种类的格式，如 png 或者jpg,你怎么办？
用canvas来解决!

Canvas简介
canvas 是一个HTML5新增的DOM元素，允许用户在页面上直接地绘制图形，通常是使用JavaScript.而不同的格式标准也是不同的，比如SVG是光栅API(raster API) 而VML却是向量API(vector API).可以考虑使用Adobe Illustrator(矢量图)作图与使用 Adobe Photoshop (光栅图)作图的区别。

在canvas(画布)上能做的事情就是读取和渲染图像,并且允许你通过JavaScript操纵图像数据。已经有很多现存的文章来为你演示基本的图像处理——主要关注与各种不同的图像过滤技术( image filtering techniques)——但我们需要的仅仅是缩放图片并转换到特定的文件格式，而canvas完全可以做到这些事情。

我们假定的需求，比如图像高度不超过100像素，不管原始图像有多高。基本的代码如下所示:

// 参数，最大高度 
var MAX_HEIGHT = 100; 
// 渲染 
function render(src){ 
// 创建一个 Image 对象 
var image = new Image(); 
// 绑定 load 事件处理器，加载完成后执行 
image.onload = function(){ 
// 获取 canvas DOM 对象 
var canvas = document.getElementById("myCanvas"); 
// 如果高度超标 
if(image.height > MAX_HEIGHT) { 
// 宽度等比例缩放 *= 
image.width *= MAX_HEIGHT / image.height; 
image.height = MAX_HEIGHT; 
} 
// 获取 canvas的 2d 环境对象, 
// 可以理解Context是管理员，canvas是房子 
var ctx = canvas.getContext("2d"); 
// canvas清屏 
ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); 
// 重置canvas宽高 
canvas.width = image.width; 
canvas.height = image.height; 
// 将图像绘制到canvas上 
ctx.drawImage(image, 0, 0, image.width, image.height); 
// !!! 注意，image 没有加入到 dom之中 
}; 
// 设置src属性，浏览器会自动加载。 
// 记住必须先绑定事件，才能设置src属性，否则会出同步问题。 
image.src = src; 
};

在上面的例子中，你可以使用canvas 的 toDataURL() 方法获取图像的 Base64编码的值(可以类似理解为16进制字符串,或者二进制数据流).
注意： canvas 的 toDataURL() 获取的URL以字符串开头，有22个无用的数据 "data:image/png;base64,"，需要在客户端或者服务端进行过滤.
原则上只要浏览器支持，URL地址的长度是没有限制的，而1024的长度限制，是老一代IE所独有的。

请问,如何获取我们需要的图像呢？
好孩子,很高兴你能这么问。你并不能通过File 输入框来直接处理，你从这个文件输入框元素所能获取的仅仅是用户所选择文件的path路径。按照常规想象，你可以通过这个path路径信息来加载图像，但是，在浏览器里面这是不现实的。(译者注:浏览器厂商必须保证自己的浏览器绝对安全，才能获得市场，至少避免媒体的攻击，如果允许这样做，那恶意网址可以通过拼凑文件路径来尝试获取某些敏感信息).
为了实现这个需求，我们可以使用HTML5的File API 来读取用户磁盘上的文件，并用这个file来作为图像的源(src,source).

File API简介
新的File API接口是在不违背任何安全沙盒规则下，读取和列出用户文件目录的一个途径—— 通过沙盒(sandbox)限制，恶意网站并不能将病毒写入用户磁盘，当然更不能执行。
我们要使用的文件读取对象叫做 FileReader,FileReader允许开发者读取文件的内容(具体浏览器的实现方式可能大不相同)。

假设我们已经获取了图像文件的path路径，那么依赖前面的代码，使用FileReader来加载和渲染图像就变得很容易了：

// 加载 图像文件(url路径) 
function loadImage(src){ 
// 过滤掉 非 image 类型的文件 
if(!src.type.match(/image.*/)){ 
if(window.console){ 
console.log("选择的文件类型不是图片: ", src.type); 
} else { 
window.confirm("只能选择图片文件"); 
} 
return; 
} 
// 创建 FileReader 对象 并调用 render 函数来完成渲染. 
var reader = new FileReader(); 
// 绑定load事件自动回调函数 
reader.onload = function(e){ 
// 调用前面的 render 函数 
render(e.target.result); 
}; 
// 读取文件内容 
reader.readAsDataURL(src); 
};

请问，如何获取文件呢？
小白兔，要有耐心！我们的下一步就是获取文件，当然有好多方法可以实现啦。例如：你可以用文本框让用户输入文件路径，但很显然大多数用户都不是开发者，对输入什么值根本就不了解.
为了用户使用方便，我们采用 Drag and Drop API接口。

使用 Drag and Drop API
拖拽接口(Drag and Drop)非常简单——在大多数的DOM元素上，你都可以通过绑定事件处理器来实现. 只要用户从磁盘上拖动一个文件到dom对象上并放开鼠标，那我们就可以读取这个文件。代码如下：

function init(){ 
// 获取DOM元素对象 
var target = document.getElementById("drop-target"); 
// 阻止 dragover(拖到DOM元素上方) 事件传递 
target.addEventListener("dragover", function(e){e.preventDefault();}, true); 
// 拖动并放开鼠标的事件 
target.addEventListener("drop", function(e){ 
// 阻止默认事件，以及事件传播 
e.preventDefault(); 
// 调用前面的加载图像 函数，参数为dataTransfer对象的第一个文件 
loadImage(e.dataTransfer.files[0]); 
}, true); 
var setheight = document.getElementById("setheight"); 
var maxheight = document.getElementById("maxheight"); 
setheight.addEventListener("click", function(e){ 
// 
var value = maxheight.value; 
if(/^\d+$/.test(value)){ 
MAX_HEIGHT = parseInt(value); 
} 
e.preventDefault(); 
},true); 
var btnsend = document.getElementById("btnsend"); 
btnsend.addEventListener("click", function(e){ 
// 
sendImage(); 
},true); 
};

我们还可以做一些其他的处理，比如显示预览图。但如果不想压缩图片的话，那很可能没什么用。我们将采用Ajax通过HTTP 的post方式上传图片数据。下面的例子是使用Dojo框架来完成请求的，当然你也可以采用其他的Ajax技术来实现.。

Dojo 代码如下:

// 译者并不懂Dojo，所以将在后面附上jQuery的实现 
// Remember that DTK 1.7+ is AMD! 
require(["dojo/request"], function(request){ 
// 设置请求URL,参数，以及回调。 
request.post("image-handler.php", { 
data: { 
imageName: "myImage.png", 
imageData: encodeURIComponent(document.getElementById("canvas").toDataURL("image/png")) 
} 
}).then(function(text){ 
console.log("The server returned: ", text); 
}); 
});

jQuery 实现如下：

// 上传图片，jQuery版 
function sendImage(){ 
// 获取 canvas DOM 对象 
var canvas = document.getElementById("myCanvas"); 
// 获取Base64编码后的图像数据，格式是字符串 
// "data:image/png;base64,"开头,需要在客户端或者服务器端将其去掉，后面的部分可以直接写入文件。 
var dataurl = canvas.toDataURL("image/png"); 
// 为安全 对URI进行编码 
// data%3Aimage%2Fpng%3Bbase64%2C 开头 
var imagedata = encodeURIComponent(dataurl); 
//var url = $("#form").attr("action"); 
// 1. 如果form表单不好处理,可以使用某个hidden隐藏域来设置请求地址 
// <input type="hidden" name="action" value="receive.jsp" /> 
var url = $("input[name='action']").val(); 
// 2. 也可以直接用某个dom对象的属性来获取 
// <input id="imageaction" type="hidden" action="receive.jsp"> 
// var url = $("#imageaction").attr("action"); 
// 因为是string，所以服务器需要对数据进行转码，写文件操作等。 
// 个人约定，所有http参数名字全部小写 
console.log(dataurl); 
//console.log(imagedata); 
var data = { 
imagename: "myImage.png", 
imagedata: imagedata 
}; 
jQuery.ajax( { 
url : url, 
data : data, 
type : "POST", 
// 期待的返回值类型 
dataType: "json", 
complete : function(xhr,result) { 
//console.log(xhr.responseText); 
var $tip2 = $("#tip2"); 
if(!xhr){ 
$tip2.text('网络连接失败!'); 
return false; 
} 
var text = xhr.responseText; 
if(!text){ 
$tip2.text('网络错误!'); 
return false; 
} 
var json = eval("("+text+")"); 
if(!json){ 
$tip2.text('解析错误!'); 
return false; 
} else { 
$tip2.text(json.message); 
} 
//console.dir(json); 
//console.log(xhr.responseText); 
} 
}); 
};

OK,搞定！你还需要做的，就是创建一个只管的用户界面，并允许你控制图片的大小。上传到服务器端的数据，并不需要处理enctype为 multi-part/form-data 的情况，仅仅一个简单的POST表单处理程序就可以了.
好了，下面附上完整的代码示例：

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%> 
<% 
String path = request.getContextPath(); 
String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/"; 
%> 
<!DOCTYPE html> 
<html> 
<head> 
<title>通过Canvas及File API缩放并上传图片</title> 
<meta http-equiv="pragma" content="no-cache"> 
<meta http-equiv="cache-control" content="no-cache"> 
<meta http-equiv="expires" content="0"> 
<meta http-equiv="keywords" content="Canvas,File,Image"> 
<meta http-equiv="description" content="2013年8月8日,renfufei@qq.com"> 
<script src="http://code.jquery.com/jquery-1.7.1.min.js"></script> 
<script> 
// 参数，最大高度 
var MAX_HEIGHT = 100; 
// 渲染 
function render(src){ 
// 创建一个 Image 对象 
var image = new Image(); 
// 绑定 load 事件处理器，加载完成后执行 
image.onload = function(){ 
// 获取 canvas DOM 对象 
var canvas = document.getElementById("myCanvas"); 
// 如果高度超标 
if(image.height > MAX_HEIGHT) { 
// 宽度等比例缩放 *= 
image.width *= MAX_HEIGHT / image.height; 
image.height = MAX_HEIGHT; 
} 
// 获取 canvas的 2d 环境对象, 
// 可以理解Context是管理员，canvas是房子 
var ctx = canvas.getContext("2d"); 
// canvas清屏 
ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); 
// 重置canvas宽高 
canvas.width = image.width; 
canvas.height = image.height; 
// 将图像绘制到canvas上 
ctx.drawImage(image, 0, 0, image.width, image.height); 
// !!! 注意，image 没有加入到 dom之中 
}; 
// 设置src属性，浏览器会自动加载。 
// 记住必须先绑定事件，才能设置src属性，否则会出同步问题。 
image.src = src; 
}; 
// 加载 图像文件(url路径) 
function loadImage(src){ 
// 过滤掉 非 image 类型的文件 
if(!src.type.match(/image.*/)){ 
if(window.console){ 
console.log("选择的文件类型不是图片: ", src.type); 
} else { 
window.confirm("只能选择图片文件"); 
} 
return; 
} 
// 创建 FileReader 对象 并调用 render 函数来完成渲染. 
var reader = new FileReader(); 
// 绑定load事件自动回调函数 
reader.onload = function(e){ 
// 调用前面的 render 函数 
render(e.target.result); 
}; 
// 读取文件内容 
reader.readAsDataURL(src); 
}; 
// 上传图片，jQuery版 
function sendImage(){ 
// 获取 canvas DOM 对象 
var canvas = document.getElementById("myCanvas"); 
// 获取Base64编码后的图像数据，格式是字符串 
// "data:image/png;base64,"开头,需要在客户端或者服务器端将其去掉，后面的部分可以直接写入文件。 
var dataurl = canvas.toDataURL("image/png"); 
// 为安全 对URI进行编码 
// data%3Aimage%2Fpng%3Bbase64%2C 开头 
var imagedata = encodeURIComponent(dataurl); 
//var url = $("#form").attr("action"); 
// 1. 如果form表单不好处理,可以使用某个hidden隐藏域来设置请求地址 
// <input type="hidden" name="action" value="receive.jsp" /> 
var url = $("input[name='action']").val(); 
// 2. 也可以直接用某个dom对象的属性来获取 
// <input id="imageaction" type="hidden" action="receive.jsp"> 
// var url = $("#imageaction").attr("action"); 
// 因为是string，所以服务器需要对数据进行转码，写文件操作等。 
// 个人约定，所有http参数名字全部小写 
console.log(dataurl); 
//console.log(imagedata); 
var data = { 
imagename: "myImage.png", 
imagedata: imagedata 
}; 
jQuery.ajax( { 
url : url, 
data : data, 
type : "POST", 
// 期待的返回值类型 
dataType: "json", 
complete : function(xhr,result) { 
//console.log(xhr.responseText); 
var $tip2 = $("#tip2"); 
if(!xhr){ 
$tip2.text('网络连接失败!'); 
return false; 
} 
var text = xhr.responseText; 
if(!text){ 
$tip2.text('网络错误!'); 
return false; 
} 
var json = eval("("+text+")"); 
if(!json){ 
$tip2.text('解析错误!'); 
return false; 
} else { 
$tip2.text(json.message); 
} 
//console.dir(json); 
//console.log(xhr.responseText); 
} 
}); 
}; 
function init(){ 
// 获取DOM元素对象 
var target = document.getElementById("drop-target"); 
// 阻止 dragover(拖到DOM元素上方) 事件传递 
target.addEventListener("dragover", function(e){e.preventDefault();}, true); 
// 拖动并放开鼠标的事件 
target.addEventListener("drop", function(e){ 
// 阻止默认事件，以及事件传播 
e.preventDefault(); 
// 调用前面的加载图像 函数，参数为dataTransfer对象的第一个文件 
loadImage(e.dataTransfer.files[0]); 
}, true); 
var setheight = document.getElementById("setheight"); 
var maxheight = document.getElementById("maxheight"); 
setheight.addEventListener("click", function(e){ 
// 
var value = maxheight.value; 
if(/^\d+$/.test(value)){ 
MAX_HEIGHT = parseInt(value); 
} 
e.preventDefault(); 
},true); 
var btnsend = document.getElementById("btnsend"); 
btnsend.addEventListener("click", function(e){ 
// 
sendImage(); 
},true); 
}; 
window.addEventListener("DOMContentLoaded", function() { 
// 
init(); 
},false); 
</script> 
</head> 
<body> 
<p> 
<h1>通过Canvas及File API缩放并上传图片</h1> 
<p>从文件夹拖动一张照片到下方的盒子里， canvas 和 JavaScript将会自动的进行缩放.</p> 
<p> 
<input type="text" id="maxheight" value="100"/> 
<button id="setheight">设置图片最大高度</button> 
<input type="hidden" name="action" value="receive.jsp" /> 
</p> 
<p id="preview-row"> 
<p id="drop-target" style="width:400px;height:200px;min-height:100px;min-width:200px;background:#eee;cursor:pointer;">拖动图片文件到这里...</p> 
<p> 
<p> 
<button id="btnsend"> 上 传 </button> <span id="tip2" style="padding:8px 0;color:#f00;"></span> 
</p> 
</p> 
<p><h4>缩略图：</h4></p> 
<p id="preview" style="background:#f4f4f4;width:400px;height:200px;min-height:100px;min-width:200px;"> 
<canvas id="myCanvas"></canvas> 
</p> 
</p> 
</p> 
</body> 
</html>

服务端页面，receive.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%> 
<%@page import="sun.misc.BASE64Decoder"%> 
<%@page import="java.io.*"%> 
<%@page import="org.springframework.web.util.UriComponents"%> 
<%@page import="java.net.URLDecoder"%> 
<%! 
// 本文件：/receive.jsp 
// 图片存放路径 
String photoPath = "D:/blog/upload/photo/"; 
File photoPathFile = new File(photoPath); 
// references: http://blog.csdn.net/remote_roamer/article/details/2979822 
private boolean saveImageToDisk(byte[] data,String imageName) throws IOException{ 
int len = data.length; 
// 
// 写入到文件 
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(new File(photoPathFile,imageName)); 
outputStream.write(data); 
outputStream.flush(); 
outputStream.close(); 
// 
return true; 
} 
private byte[] decode(String imageData) throws IOException{ 
BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder(); 
byte[] data = decoder.decodeBuffer(imageData); 
for(int i=0;i<data.length;++i) 
{ 
if(data[i]<0) 
{ 
//调整异常数据 
data[i]+=256; 
} 
} 
// 
return data; 
} 
%> 
<% 
String path = request.getContextPath(); 
String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/"; 
%> 
<% 
//如果是IE，那么需要设置为text/html,否则会弹框下载 
//response.setContentType("text/html;charset=UTF-8"); 
response.setContentType("application/json;charset=UTF-8"); 
// 
String imageName = request.getParameter("imagename"); 
String imageData = request.getParameter("imagedata"); 
int success = 0; 
String message = ""; 
if(null == imageData || imageData.length() < 100){ 
// 数据太短，明显不合理 
message = "上传失败,数据太短或不存在"; 
} else { 
// 去除开头不合理的数据 
imageData = imageData.substring(30); 
imageData = URLDecoder.decode(imageData,"UTF-8"); 
//System.out.println(imageData); 
byte[] data = decode(imageData); 
int len = data.length; 
int len2 = imageData.length(); 
if(null == imageName || imageName.length() < 1){ 
imageName = System.currentTimeMillis()+".png"; 
} 
saveImageToDisk(data,imageName); 
// 
success = 1; 
message = "上传成功,参数长度:"+len2+"字符，解析文件大小:"+len+"字节"; 
} 
// 后台打印 
System.out.println("message="+message); 
%> 
{ 
"message": "<%=message %>", 
"success": <%=success %> 
}

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