怎样实现前端裁剪上传图片功能

由于前端是不能直接操作本地文件的，要么通过用户点击选择文件或者拖拽的方式，要么使用flash等第三方的控件，但flash日渐衰落，所以使用flash还是不提倡的。同时html5崛起，提供了很多的api操控，可以在前端使用原生的api实现图片的处理，这样可以减少后端服务器的压力，同时对用户也是友好的。

最后的效果如下：

这里面有几个功能，第一个是支持拖拽，第二个压缩，第三个是裁剪编辑，第四个是上传和上传进度显示，下面依次介绍每个功能的实现：

1. 拖拽显示图片

拖拽读取的功能主要是要兼听html5的drag事件，这个没什么好说的，查查api就知道怎么做了，主要在于怎么读取用户拖过来的图片并把它转成base64以在本地显示。

监听drag和drop事件

varhandler={
    init:function($container){
        //需要把dragover的默认行为禁掉，不然会跳页
        $container.on("dragover",function(event){
            event.preventDefault();
        });
        $container.on("drop",function(event){
            event.preventDefault();
            //这里获取拖过来的图片文件，为一个File对象
            varfile=event.originalEvent.dataTransfer.files[0];
            handler.handleDrop($(this),file);
        });
     }
}

代码第10行获取图片文件，然后传给11行处理。

如果使用input，则监听input的change事件：

        $container.on("change","input[type=file]",function(event){
            if(!this.value)return;
            varfile=this.files[0];
            handler.handleDrop($(this).closest(".container"),file);
            this.value="";
        });

代码第3行，获取File对象，同样传给handleDrop进行处理

接下来在handleDrop函数里，读取file的内容，并把它转成base64的格式：

handleDrop:function($container,file){
    var$img=  $container.find("img");
    handler.readImgFile(file,$img,$container);
},

我的代码里面又调了个readImgFile的函数，helper的函数比较多，主要是为了拆解大模块和复用小模块。

在readImgFile里面读取图片文件内容：

使用FileReader读取文件

readImgFile:function(file,$img,$container){
    varreader=newFileReader(file);
    //检验用户是否选则是图片文件
    if(file.type.split("/")[0]!=="image"){
        util.toast("You should choose an image file");
        return;
    }  
    reader.onload=function(event){
        varbase64=event.target.result;
        handler.compressAndUpload($img,base64,file,  $container);
    }  
    reader.readAsDataURL(file);
}

这里是通过FileReader读取文件内容，调的是readAsDataURL，这个api能够把二进制图片内容转成base64的格式，读取完之后会触发onload事件，在onload里面进行显示和上传：

//获取图片base64内容
varbase64=event.target.result;
//如果图片大于1MB，将body置半透明
if(file.size>ONE_MB){
    $("body").css("opacity",0.5);
}
//因为这里图片太大会被卡一下，整个页面会不可操作
$img.attr("src",baseUrl);
//还原
if(file.size>ONE_MB){
    $("body").css("opacity",1);
}
//然后再调一个压缩和上传的函数
handler.compressAndUpload($img,file,$container);

如果图片有几个Mb的，在上面第8行展示的时候被卡一下，笔者曾尝试使用web worker多线程解决，但是由于多线程没有window对象，更不能操作dom，所以不能很好地解决这个问题。采取了一个补偿措施：通过把页面变虚告诉用户现在在处理之中，页面不可操作，稍等一会

这里还会有一个问题，就是ios系统拍摄的照片，如果不是横着拍的，展示出来的照片旋转角度会有问题，如下一张竖着拍的照片，读出来是这样的：

即不管你怎么拍，ios实际存的图片都是横着放的，因此需要用户自己手动去旋转。旋转的角度放在了exif的数据结构里面，把这个读出来就知道它的旋转角度了，用一个EXIF的库读取：

读取exif的信息

readImgFile:function(file,$img,$container){
    EXIF.getData(file,function(){
        varorientation=this.exifdata.Orientation,
            rotateDeg=0;
        //如果不是ios拍的照片或者是横拍的，则不用处理，直接读取
        if(typeoforientation==="undefined"||orientation===1){
            //原本的readImgFile，添加一个rotateDeg的参数
            handler.doReadImgFile(file,$img,$container,rotateDeg);
        }  
        //否则用canvas旋转一下
        else{
            rotateDeg=orientation===6?90*Math.PI/180:
                            orientation===8?-90*Math.PI/180:
                            orientation===3?180*Math.PI/180:0;
            handler.doReadImgFile(file,$img,$container,rotateDeg);
        }  
    });
}

知道角度之后，就可以用canvas处理了，在下面的压缩图片进行说明，因为压缩也要用到canvas

2. 压缩图片

压缩图片可以借助canvas，canvas可以很方便地实现压缩，其原理是把一张图片画到一个小的画布，然后再把这个画布的内容导出base64，就能够拿到一张被压小的图片了：

//设定图片最大压缩宽度为1500px
varmaxWidth=1500;
varresultImg=handler.compress($img[0],maxWidth,file.type);

compress函数进行压缩，在这个函数里首先创建一个canvas对象，然后计算这个画布的大小：

compress:function(img,maxWidth,mimeType){
    //创建一个canvas对象
    varcvs=document.createElement('canvas');
    varwidth=img.naturalWidth,
        height=img.naturalHeight,
        imgRatio=width/height;
    //如果图片维度超过了给定的maxWidth 1500，
    //为了保持图片宽高比，计算画布的大小
    if(width>maxWidth){
        width=maxWidth;
        height=width/imgRatio;
    }  
    cvs.width=width;
    cvs.height=height;
}

接下来把大的图片画到一个小的画布上，再导出：

压缩处理

    //把大图片画到一个小画布
    varctx=cvs.getContext("2d").drawImage(img,0,0,img.naturalWidth,img.naturalHeight,0,0,width,height);
    //图片质量进行适当压缩
    varquality=width>=1500?0.5:
                    width>600?0.6:1;
    //导出图片为base64
    varnewImageData=cvs.toDataURL(mimeType,quality);
 
    varresultImg=newImage();
    resultImg.src=newImageData;
    returnresultImg;

最后一行返回了一个被压缩过的小图片，就可对这个图片进行裁剪了。

在说明裁剪之前，由于第二点提到ios拍的照片需要旋转一下，在压缩的时候可以一起处理。也就是说，如果需要旋转的话，那么画在canvas上面就把它旋转好了：

rotate canvas

varctx=cvs.getContext("2d");
vardestX=0,
    destY=0;
if(rotateDeg){
    ctx.translate(cvs.width/2,cvs.height/2);
    ctx.rotate(rotateDeg);
    destX=-width/2,
    destY=-height/2;
}
ctx.drawImage(img,0,0,img.naturalWidth,img.naturalHeight,destX,destY,width,height);

这样就解决了ios图片旋转的问题，得到一张旋转和压缩调节过的图片之后，再用它进行裁剪和编辑

3. 裁剪图片

裁剪图片，上网找到了一个插件cropper，这个插件还是挺强大，支持裁剪、旋转、翻转，但是它并没有对图片真正的处理，只是记录了用户做了哪些变换，然后你自己再去处理。可以把变换的数据传给后端，让后端去处理。这里我们在前端处理，因为我们不用去兼容IE8。

如下，我把一张图片，旋转了一下，同时翻转了一下：

它的输出是：

{
    height:319.2000000000001,
    rotate:45,
    scaleX:-1,
    scaleY:1,
    width:319.2000000000001
    x:193.2462838120872
    y:193.2462838120872
}

通过这些信息就知道了：图片被左右翻转了一下，同时顺时针转了45度，还知道裁剪选框的位置和大小。通过这些完整的信息就可以做一对一的处理。

在展示的时候，插件使用的是img标签，设置它的css的transform属性进行变换。真正的处理还是要借助canvas，这里分三步说明：

1. 假设用户没有进行旋转和翻转，只是选了简单地选了下区域裁剪了一下，那就简单很多。最简单的办法就是创建一个canvas，它的大小就是选框的大小，然后根据起点x、y和宽高把图片相应的位置画到这个画布，再导出图片就可以了。由于考虑到需要翻转，所以用第二种方法，创建一个和图片一样大小的canvas，把图片原封不动地画上去，然后把选中区域的数据imageData存起来，重新设置画布的大小为选中框的大小，再把imageData画上去，最后再导出就可以了：

简单裁剪实现

varcvs=document.createElement('canvas');
varimg=$img[0];
varwidth=img.naturalWidth,
    height=img.naturalHeight;
cvs.width=width;
cvs.height=height;
 
varctx=cvs.getContext("2d");
vardestX=0,
    destY=0;
ctx.drawImage(img,destX,destY);
 
//把选中框里的图片内容存起来
varimageData=ctx.getImageData(cropOptions.x,cropOptions.y,cropOptions.width,cropOptions.height);
cvs.width=cropOptions.width;
cvs.height=cropOptions.height;
//然后再画上去
ctx.putImageData(imageData,0,0);

代码14行，通过插件给的数据，保存选中区域的图片数据，18行再把它画上去

2. 如果用户做了翻转，用上面的结构很容易可以实现，只需要在第11行drawImage之前对画布做一下翻转变化：

canvas flip实现

//fip
if(cropOptions.scaleX===-1||cropOptions.scaleY===-1){
    destX=cropOptions.scaleX===-1?width*-1:0;      // Set x position to -100% if flip horizontal
    destY=cropOptions.scaleY===-1?height*-1:0;     // Set y position to -100% if flip vertical
    ctx.scale(cropOptions.scaleX,cropOptions.scaleY);
}
ctx.drawImage(img,destX,destY);

其它的都不用变，就可以实现上下左右翻转了，难点在于既要翻转又要旋转

3. 两种变换叠加没办法直接通过变化canvas的坐标，一次性drawImage上去。还是有两种办法，第一种是用imageData进行数学变换，计算一遍得到imageData里面，从第一行到最后一行每个像素新的rgba值是多少，然后再画上去；第二种办法，就是创建第二个canvas，第一个canvas作翻转，把它的结果画到第二个canvas，然后再旋转，最后导到。由于第二种办法相对比较简单，我们采取第二种办法：

同上，在第一个canvas画完之后：

实现旋转、翻转结合

ctx.drawImage(img,destX,destY);
//rotate
if(cropOptions.rotate!==0){
    varnewCanvas=document.createElement("canvas"),
        deg=cropOptions.rotate/180*Math.PI;
    //旋转之后，导致画布变大，需要计算一下
    newCanvas.width=Math.abs(width*Math.cos(deg))+Math.abs(height*Math.sin(deg));
    newCanvas.height=Math.abs(width*Math.sin(deg))+Math.abs(height*Math.cos(deg));
    varnewContext=newCanvas.getContext("2d");
    newContext.save();
    newContext.translate(newCanvas.width/2,newCanvas.height/2);
    newContext.rotate(deg);
    destX=-width/2,
    destY=-height/2;
    //将第一个canvas的内容在经旋转后的坐标系画上来
    newContext.drawImage(cvs,destX,destY);
    newContext.restore();
    ctx=newContext;
    cvs=newCanvas;
}

将第二步的代码插入第一步，再将第三步的代码插入第二步，就是一个完整的处理过程了。

最后再介绍下上传

4. 文件上传和上传进度

文件上传只能通过表单提交的形式，编码方式为multipart/form-data，这个我在《三种上传文件不刷新页面的方法讨论：iframe/FormData/FileReader》已做详细讨论，可以通过写一个form标签进行提交，但也可以模拟表单提交的格式，表单提交的格式在那篇文章已提及。

首先创建一个ajax请求：

varxhr=newXMLHttpRequest();
xhr.open('POST',upload_url,true);
varboundary='someboundary';
xhr.setRequestHeader('Content-Type','multipart/form-data; boundary='+boundary);

并设置编码方式，然后拼表单格式的数据进行上传：

ajax上传

vardata=img.src;
data=data.replace('data:'+file.type+';base64,','');
xhr.sendAsBinary([
    //name=data
    '--'+boundary,
        'Content-Disposition: form-data; name="data"; filename="'+file.name+'"',
        'Content-Type: '+file.type,'',
        atob(data),'--'+boundary,
    //name=docName
    '--'+boundary,
        'Content-Disposition: form-data; name="docName"','',
        file.name,
    '--'+boundary+'--'
].join('\r\n'));

表单数据不同的字段是用boundary的随机字符串分隔的。拼好之后用sendAsBinary发出去，在调这个函数之前先监听下它的事件，包括
1) 上传的进度：

xhr.upload.onprogress=function(event){
    if(event.lengthComputable){
        duringCallback((event.loaded/event.total)*100);
    }
};

这里凋duringCallback的回调函数，给这个回调函数传了当前进度的参数，用这个参数就可以设置进度条的过程了。进度条可以自己实现，或者直接上网找一个，随便一搜就有了。
2) 成功和失败：

xhr.onreadystatechange=function(){
    if(this.readyState==4){
        if(this.status==200){
            successCallback(this.responseText);
        }elseif(this.status>=400){
            if(errorCallback&&  errorCallback instanceofFunction){
                errorCallback(this.responseText);
            }      
        }      
    }
};

这个上传功能参考了一个JIC插件

至此整个功能就拆解说明完了，上面的代码可以兼容到IE10，FileReader的api到IE10才兼容，问题应该不大，因为微软都已经放弃了IE11以下的浏览器，为啥我们还要去兼容呢。

这个东西一来减少了后端的压力，二来不用和后端来回交互，对用户来说还是比较好的，除了上面说的一个地方会被卡一下之外。核心代码已在上面说明，完整代码和demo就不再放出来了。