隨著計算機和網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，在線簽名技術(shù)越來越多的被應用在無紙化辦公中，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)字化存儲方式，避開了傳統(tǒng)的紙質(zhì)簽字存儲查閱困難等問題。在我們在日常生活中，已經(jīng)有很多場景使用在線簽名技術(shù)，例如：pos機刷卡簽字、快遞簽收簽字、銀行或機關(guān)單位業(yè)務辦理簽字等。最近在做公司的業(yè)務辦理需求，里面也涉及到在線簽名，我們采用的 Canvas 技術(shù)實現(xiàn)，接下來，讓我們來聊聊如何使用 Canvas 實現(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 HTML 擴展的原因在于， 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 這兩個瀏覽器也緊隨 Safari 的引領，開始支持 Canvas 。

現(xiàn)在，Canvas 標簽已經(jīng)是 HTML5 最偉大的改進之一，因為它可以讓我們在不使用圖片的情況下實現(xiàn)網(wǎng)頁的圖形設計。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，達到想要的效果。

技術(shù)選型

這個功能無論是 Canvas、SVG 或是 Flash，都可以實現(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平臺，所以 Flash 我們就可以直接棄掉，它在移動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能力，我們?nèi)绾尉駬?，下面我們來對比一下?/p>

•  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，繪圖性能會更好一點，各大廠商也早都實現(xiàn)了canvas的硬件加速機制。  
• 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象，本性長于交互，但性能會弱些，更適合靜態(tài)圖片展示，高保真文檔查看和打印的應用場景。

兩者各有自己的擅長領域， 基于以上，我們選擇了 Canvas 來實現(xiàn)簽字功能。

下面，我們來看一下實現(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、我們會從創(chuàng)建、繪制、監(jiān)聽、重繪、圖片處理等五部分進行撰寫，讓我們一起走進 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}>
    :對不起，當前瀏覽器暫不支持此功能！
}

我們知道，每個 Canvas 節(jié)點都有一個對應的 context 對象, 我們可以通過 Canvas 對象的 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)準備妥當，接下來我們就開始進行繪制工作吧！

繪制

首先繪制開始路徑：

cxt.beginPath();

然后設置當前線條的寬度：

cxt.lineWidth = 5;

設置線條的顏色：

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

cxt.lineCap = 'round';

同時，我們還可以通過設置 lineJoin，指定條線交匯時為圓形邊角

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，因為有陰影，所以我們可以適當改變 lineWidth 值

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

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

監(jiān)聽畫布事件

因為我們需要同時兼容 PC 端和移動端，所以我們需要事先需要判斷一下對應執(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);

重點來了，我們核心的內(nèi)容就是計算、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用來作圖的平面空間，該空間的每個點都有自己的坐標，x 表示橫坐標，y 表示豎坐標。原點 (0, 0) 位于圖像左上角，x 軸的正向是原點向右，y 軸的正向是原點向下。

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

同時，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);
}

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

重新繪制

簽字過程中，簽錯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，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，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)務需求，我們有時需要攜帶頁面其他內(nèi)容，這時，我們可以借助 html2canvas 來實現(xiàn)。html2canvas 可以幫助我們對瀏覽器端整個或部分頁面進行截屏，并渲染成一個 Canvas ，然后我們在利用 toDataURL() 方法進行處理。

說道 html2canvas，順便給大家一個繞坑提示，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，我們就基本實現(xiàn)了在線簽名的功能。值得注意的是，這個項目我們使用的 React+TypeScript 環(huán)境構(gòu)建，上述代碼的實際使用需要結(jié)合自己環(huán)境進行適當修改。

文中使用的是 Canvas 比較淺層的繪制知識，如果想利用Canvas進動畫制作、物理效果模擬、碰撞檢測、游戲開發(fā)、移動應用開發(fā)、大數(shù)據(jù)可視化開發(fā)，還需要我們復習一下之前學過的數(shù)學幾何、物理方面的知識，然后在慢慢摸索?，F(xiàn)在很多成熟的圖表插件都是用 Canvas 實現(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的 Canvas 類庫 ZRender 進行封裝的。

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