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<input type="file">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。

var handler = {
    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();
        });
        $container.on("drop", function(event){
            event.preventDefault();
            //这里获取拖过来的图片文件，为一个File对象
            var file = event.originalEvent.dataTransfer.files[0];
            handler.handleDrop($(this), file);
        });
     }
}

var handler = {

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

var file = 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：

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

$container.on("change", "input[type=file]", function(event){

if(!this.value) return;

var file = 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);
},

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：

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

readImgFile: function(file, $img, $container){

var reader = new FileReader(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) {

var base64 = 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
var base64 = 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);

//获取图片base64内容

var base64 = 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：

readImgFile: function(file, $img, $container){
    EXIF.getData(file, function(){
        var orientation = 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(typeof orientation === "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);
        }   
    });
}

readImgFile: function(file, $img, $container){

EXIF.getData(file, function(){

var orientation = 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(typeof orientation === "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
var maxWidth = 1500;
var resultImg = handler.compress($img[0], maxWidth, file.type);

//设定图片最大压缩宽度为1500px

var maxWidth = 1500;

var resultImg = 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
    var cvs = document.createElement('canvas');
    var width = 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;
}

compress: function(img, maxWidth, mimeType){

//创建一个canvas对象

var cvs = document.createElement('canvas');

var width = 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：

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

    var resultImg = new Image();
    resultImg.src = newImageData;
    return resultImg;

//把大图片画到一个小画布

var ctx = cvs.getContext(“2d”);

ctx.drawImage(img, 0, 0, img.naturalWidth, img.naturalHeight, 0, 0, width, height);

//图片质量进行适当压缩

var quality = width >= 1500 ? 0.5 :

width > 600 ? 0.6 : 1;

//导出图片为base64

var newImageData = cvs.toDataURL(mimeType, quality);

var resultImg = new Image();

resultImg.src = newImageData;

return resultImg;

最后一行返回了一个被压缩过的小图片。这里有个问题需要注意一下，有的浏览器在把base64赋值给new出来的Image的src时，是异步的操作，特别是Safari，所以要用监听onload，才能对此图片进行下一步的处理：

var img = new Image();
img.onload = function(){
    canvas.draw(img, ...);
}
img.src = base64;

var img = new Image();

img.onload = function(){

canvas.draw(img, ...);

}

img.src = base64;

否则得到img可能是空的。

接下来对这个图片进行裁剪。

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：

var ctx = cvs.getContext("2d");
var destX = 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);

var ctx = cvs.getContext("2d");

var destX = 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
}

{

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：

var cvs = document.createElement('canvas');
var img = $img[0];
var width = img.naturalWidth,
    height = img.naturalHeight;
cvs.width = width;
cvs.height = height; 

var ctx = cvs.getContext("2d");
var destX = 0,
    destY = 0;
ctx.drawImage(img, destX, destY);

//把选中框里的图片内容存起来
var imageData = 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);

var cvs = document.createElement('canvas');

var img = $img[0];

var width = img.naturalWidth,

height = img.naturalHeight;

cvs.width = width;

cvs.height = height;

var ctx = cvs.getContext("2d");

var destX = 0,

destY = 0;

ctx.drawImage(img, destX, destY);

//把选中框里的图片内容存起来

var imageData = 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：

//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);

//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：

ctx.drawImage(img, destX, destY);
//rotate
if(cropOptions.rotate !== 0){
    var newCanvas = 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));
    var newContext = 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;
}

ctx.drawImage(img, destX, destY);

//rotate

if(cropOptions.rotate !== 0){

var newCanvas = 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));

var newContext = 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：

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', upload_url, true);
var boundary = 'someboundary';
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'multipart/form-data; boundary=' + boundary);

var xhr = new XMLHttpRequest();

xhr.open('POST', upload_url, true);

var boundary = '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：

var data = 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'));

var data = 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);
    }
};

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);
        }else if (this.status >= 400) {
            if (errorCallback &&  errorCallback instanceof Function) {
                errorCallback(this.responseText);
            }       
        }       
    }
};

xhr.onreadystatechange = function() {

if (this.readyState == 4){

if (this.status == 200) {

successCallback(this.responseText);

}else if (this.status >= 400) {

if (errorCallback && errorCallback instanceof Function) {

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。

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