隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，在線簽名技術(shù)越來越多的被應(yīng)用在無紙化辦公中，這種直觀便利的操作不僅可以大幅提升辦公效率，而且使用數(shù)字化存儲(chǔ)方式，避開了傳統(tǒng)的紙質(zhì)簽字存儲(chǔ)查閱困難等問題。在我們?cè)谌粘Ｉ钪?，已?jīng)有很多場(chǎng)景使用在線簽名技術(shù)，例如：pos機(jī)刷卡簽字、快遞簽收簽字、銀行或機(jī)關(guān)單位業(yè)務(wù)辦理簽字等。最近在做公司的業(yè)務(wù)辦理需求，里面也涉及到在線簽名，我們采用的 Canvas 技術(shù)實(shí)現(xiàn)，接下來，讓我們來聊聊如何使用 Canvas 實(shí)現(xiàn)在線簽名吧！

什么是 Canvas？

Canvas 是 HTML5 新增的元素，用于在網(wǎng)頁上繪制圖形，它由 Apple 在 Safari 1.3 Web 瀏覽器中引入，之所以對(duì) HTML 擴(kuò)展的原因在于， HTML 在 Safari 中的繪圖能力能為 Mac OS X 桌面的 Dashboard 組件所使用，并且 Apple 也希望有一種方式可以在 Dashboard 中支持腳本化的圖形。Firefox 1.5 和 Opera 9 這兩個(gè)瀏覽器也緊隨 Safari 的引領(lǐng)，開始支持 Canvas 。

現(xiàn)在，Canvas 標(biāo)簽已經(jīng)是 HTML5 最偉大的改進(jìn)之一，因?yàn)樗梢宰屛覀冊(cè)诓皇褂脠D片的情況下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁的圖形設(shè)計(jì)。它就像一塊畫布，本身沒有繪制能力，但卻把繪制 API 展現(xiàn)給客戶端 JavaScript，我們借助 JavaScript 的支持，在畫布范圍內(nèi)盡情發(fā)揮，達(dá)到想要的效果。

技術(shù)選型

這個(gè)功能無論是 Canvas、SVG 或是 Flash，都可以實(shí)現(xiàn)，但是我們?yōu)槭裁催x擇了 Canvas 呢？

首先，由于功能上我們需要支持移動(dòng)平臺(tái)，所以 Flash 我們就可以直接棄掉，它在移動(dòng)端方面并沒有得到友好的支持，但 Canvas 和 SVG 都具有很好的跨平臺(tái)能力，我們?nèi)绾尉駬?，下面我們來?duì)比一下。

•  Canvas 基于像素，提供 2D 繪制函數(shù)，提供的功能更原始，適合像素處理、動(dòng)態(tài)渲染和大數(shù)據(jù)量繪制，可控性高，繪制完了基本不記錄過程，繪圖性能會(huì)更好一點(diǎn)，各大廠商也早都實(shí)現(xiàn)了canvas的硬件加速機(jī)制。  
• SVG 為矢量，提供一系列圖形元素，功能更完善，建立了一大堆可交互對(duì)象，本性長(zhǎng)于交互，但性能會(huì)弱些，更適合靜態(tài)圖片展示，高保真文檔查看和打印的應(yīng)用場(chǎng)景。

兩者各有自己的擅長(zhǎng)領(lǐng)域， 基于以上，我們選擇了 Canvas 來實(shí)現(xiàn)簽字功能。

下面，我們來看一下實(shí)現(xiàn)效果。

了解了 Canvas 來源、技術(shù)選型和最終呈現(xiàn)效果，接下來、我們會(huì)從創(chuàng)建、繪制、監(jiān)聽、重繪、圖片處理等五部分進(jìn)行撰寫，讓我們一起走進(jìn) Canvas 繪制的世界。

創(chuàng)建畫布

首先，我們需要判斷瀏覽器是否支持 Canvas :

isCanvasSupported = (): boolean => {
    let elem = document.createElement('canvas');
    return !!(elem.getContext && elem.getContext('2d'));
}

然后根據(jù)判斷結(jié)果選擇創(chuàng)建 Canvas 畫布還是展示提示

{isCanvasSupported ?
     <canvas ref={canvas => (this.canvas = canvas)} height={canvasHeight} width={canvasWidth}>
    :對(duì)不起，當(dāng)前瀏覽器暫不支持此功能！
}

我們知道，每個(gè) Canvas 節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的 context 對(duì)象, 我們可以通過 Canvas 對(duì)象的 getContext() 方法，直接把量字符串 “2d” 作為唯一的參數(shù)傳遞給它來獲取。接下來，我們通過 ref 獲取 Canvas 元素，再通過 getContext() 方法得到一個(gè)畫布上繪圖的環(huán)境。

let cxt = this.canvas.getContext('2d');
this.setState({cxt: cxt});

環(huán)境已經(jīng)準(zhǔn)備妥當(dāng)，接下來我們就開始進(jìn)行繪制工作吧！

繪制

首先繪制開始路徑：

cxt.beginPath();

然后設(shè)置當(dāng)前線條的寬度：

cxt.lineWidth = 5;

設(shè)置線條的顏色：

cxt.strokeStyle = '#000';

通過 moveTo 和 lineTo ，我們來繪制一條線

cxt.moveTo(0,0);
cxt.lineTo(150,0);
// 繪制已定義的路徑
cxt.stroke()

但是，我們發(fā)現(xiàn)繪制的線條比較生硬

這時(shí)，我們可以通過 lineCap 改變線條末端線帽的樣式，為每個(gè)末端添加圓形線帽，減少線條的生硬感

cxt.lineCap = 'round';

同時(shí)，我們還可以通過設(shè)置 lineJoin，指定條線交匯時(shí)為圓形邊角

cxt.lineJoin = 'round';

但我們又發(fā)現(xiàn)，繪制的線條有明顯的鋸齒，此時(shí)我們就需要借助 Canvas 為我們提供的繪制元素陰影的功能來模糊邊緣出現(xiàn)的鋸齒，因?yàn)橛嘘幱?，所以我們可以適當(dāng)改變 lineWidth 值

cxt.shadowBlur = 1;
cxt.shadowColor = '#000';

是不是變得圓潤(rùn)很多，到這里，我們繪制線路的方法已經(jīng)準(zhǔn)備完事，接下來我們來看一下怎么監(jiān)聽畫布事件來實(shí)現(xiàn)連貫執(zhí)行繪制吧！

監(jiān)聽畫布事件

因?yàn)槲覀冃枰瑫r(shí)兼容 PC 端和移動(dòng)端，所以我們需要事先需要判斷一下對(duì)應(yīng)執(zhí)行的事件

this.state = {
events: ('ontouchstart' in window) ? ['touchstart', 'touchmove', 'touchend'] : ['mousedown', 'mousemove', 'mouseup']
}

在畫布初始化之后，我們開始監(jiān)聽 events[0] 事件

this.canvas.addEventListener(this.events[0], startEventHandler, false);

在startEventHandler函數(shù)中監(jiān)聽 events[1] 和 events[2] 事件

this.canvas.addEventListener(events[1], moveEventHandler, false);
this.canvas.addEventListener(events[2], endEventHandler, false);

重點(diǎn)來了，我們核心的內(nèi)容就是計(jì)算、描繪劃過的路徑

moveEventHandler(event: any): void {
    event.preventDefault();
    const {ctx, isSupportTouch} = this.state;
    const evt = isSupportTouch ? event.touches[0] : event;
    const coverPos = this.canvas.getBoundingClientRect();
    const mouseX = evt.clientX - coverPos.left;
    const mouseY = evt.clientY - coverPos.top;
    cxt.lineTo(
       mouseX,
       mouseY
    );
    cxt.stroke();
}

了解 Canvas 的知道， Canvas 畫布為我們提供了一個(gè)用來作圖的平面空間，該空間的每個(gè)點(diǎn)都有自己的坐標(biāo)，x 表示橫坐標(biāo)，y 表示豎坐標(biāo)。原點(diǎn) (0, 0) 位于圖像左上角，x 軸的正向是原點(diǎn)向右，y 軸的正向是原點(diǎn)向下。

于是我們通過 getBoundingClientRect() 方法獲得頁面 Canvas 元素相對(duì)瀏覽器視窗的位置左邊和頂部的像素距離，再利用 clientX，clientY 事件屬性返回當(dāng)事件被觸發(fā)時(shí)鼠標(biāo)指針向?qū)τ跒g覽器頁面的水平和垂直坐標(biāo)，最后通過 lineTo 和 stroke 來繪制路徑。

同時(shí)，我們要記得在 events[2] 事件執(zhí)行之后，移除 events[1]、events[2] 事件，否則會(huì)造成一直繪制。

endEventHandler(event: any): void {
    event.preventDefault();
    const {events, moveEventHandler, endEventHandler} = this.state;
    this.canvas.removeEventListener(events[1], moveEventHandler, false);
    this.canvas.removeEventListener(events[2], endEventHandler, false);
}

如此反復(fù)循環(huán)上述事件操作，我們的簽字功能就基本實(shí)現(xiàn)了。

重新繪制

簽字過程中，簽錯(cuò)或是簽的過于潦草是必不可免的，所以我們需要支持清空簽字的功能，這時(shí)，我們利用 Canvas 的 clearRect() 方法就可以幫助我們清除畫布區(qū)域內(nèi)容。

cxt.clearRect(0, 0, canvasWidth, canvasHeight);

圖片處理

繪制之后我們還沒完事，我們還需要把繪制的簽名上傳保存。這時(shí)，我們可以利用 toDataURL() 方法將 Canvas 轉(zhuǎn)化成一般的圖像文件形式。

通常我們直接執(zhí)行以操作就能轉(zhuǎn)化成 data URI，然后再利用 ajax 請(qǐng)求上傳就完事了。

dataurl = this.canvas.toDataURL('image/png');
//or
dataurl = this.canvas.toDataURL('image/jpeg', 0.8);

但是，由于各種業(yè)務(wù)需求，我們有時(shí)需要攜帶頁面其他內(nèi)容，這時(shí)，我們可以借助 html2canvas 來實(shí)現(xiàn)。html2canvas 可以幫助我們對(duì)瀏覽器端整個(gè)或部分頁面進(jìn)行截屏，并渲染成一個(gè) Canvas ，然后我們?cè)诶?toDataURL() 方法進(jìn)行處理。

說道 html2canvas，順便給大家一個(gè)繞坑提示，它在一些低版本瀏覽器截出來的圖片是空白的，原因是使用了flex 布局，而html2canvas并不支持 -webkit-flex 或 -webkit-box，所以無法將 HTML 生成 Canvas，從而導(dǎo)致了截出一張白屏。

解決辦法：

• 不使用flex布局
• 修改 html2canvas 源碼，在html2canvas\dist\npm\parsing\display.js 文件中增加 -webkit-flex 和 -webkit-box 也返回 DISPLAY.FLEX; 小結(jié)

通過以上幾步，我們就基本實(shí)現(xiàn)了在線簽名的功能。值得注意的是，這個(gè)項(xiàng)目我們使用的 React+TypeScript 環(huán)境構(gòu)建，上述代碼的實(shí)際使用需要結(jié)合自己環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)修改。

文中使用的是 Canvas 比較淺層的繪制知識(shí)，如果想利用Canvas進(jìn)動(dòng)畫制作、物理效果模擬、碰撞檢測(cè)、游戲開發(fā)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)、大數(shù)據(jù)可視化開發(fā)，還需要我們復(fù)習(xí)一下之前學(xué)過的數(shù)學(xué)幾何、物理方面的知識(shí)，然后在慢慢摸索?，F(xiàn)在很多成熟的圖表插件都是用 Canvas 實(shí)現(xiàn)的，例如 Chart.js、ECharts等，里面很多好看炫酷的圖表，幾乎覆蓋了所有圖表的實(shí)現(xiàn)。Canvas還有很多開源類庫，例如 ZRender、createJS、Pixi.js等，ECharts底層也是依賴輕量級(jí)的 Canvas 類庫 ZRender 進(jìn)行封裝的。

好了，我們今天就先聊到這里，如有任何疑問，還請(qǐng)留言。以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。