DOM元素导出图片与PDF：多种方案对比与实现

背景

在日常前端开发中，经常会有把页面的 DOM 元素作为 PNG 或者 PDF 下载到本地的需求。例如海报功能，简历导出功能等等。在我们自家的产品「代码小抄」中，就使用了 html2canvas 来实现代码片段导出为图片：

是不是还行，大家如果想要分享代码片段，可以试试，非常好用。那有哪些方法可以实现下载 DOM 元素到本地呢？目前收集到的有：

通过 html2canvas 、dom-to-image 等第三方库实现
通过 Puppeteer 启动一个 node 服务实现
canvas 原生绘制

这些方式是真实项目会使用的方式，针对不同场景可以使用不同的方法，下面看一下每种方法如何实现、使用场景和优缺点，

方案 1 - html2canvas

html2canvas 专门用于解析 DOM 结构及其关联的 CSS 样式，进而将网页内容渲染为 Canvas 元素的 JavaScript 库，下面是下载元素为 PNG 的示例代码：

/**
 * 下载 dom 元素为图片
 * @param elementId DOM 元素id
 * @param fileName 下载图片的文件名
 * @returns
 */
export const downloadDOMElementAsImage = async (elementId: string, fileName: string) => {
  const element = document.getElementById(elementId) as HTMLElement;
  if (!element) return message.warn('无法找到 DOM 元素');
  try {
    // 将 DOM 元素转换为 canvas
    const canvas = await html2canvas(element, {
      useCORS: true,
      allowTaint: true,
      // 提高清晰度
      scale: 2,
      backgroundColor: 'transparent',
    });
    // 将 canvas 转换为数据 URL
    const dataUrl = canvas.toDataURL('image/png');
    // 创建一个临时的 <a> 元素，设置其 href 为数据 URL 并设置 download 属性
    const link = document.createElement('a');
    link.style.visibility = 'hidden';
    link.href = dataUrl;
    link.download = fileName;

    // 将 <a> 元素添加到 DOM，触发点击事件，然后从 DOM 中移除
    document.body.appendChild(link);
    link.click();
    document.body.removeChild(link);
  } catch (error: any) {
    message.error('无法将 DOM 元素转换为图片并下载', error);
  }
  element.style.transform = 'scale(1)';
};

通过 html2canvas ，我们封装了一个下载页面 DOM 为图片的方法，然后就可以很方便的调用方法进行页面元素的下载

使用场景

适用于需要将复杂的 DOM 结构（包括样式、背景图像、字体等）渲染为图片的场景。它可以捕获大部分 CSS 样式和 HTML 内容

优缺点

优点：

使用非常简单，支持大多数 css
内置跨域解决方案
可以通过 ignoreElements 过滤指定 DOM，这在处理复杂 DOM 结构的时候非常有用

缺点：

下载的图可能不清晰
库比较大
计算耗时，性能不好
部分特殊的样式可能不支持，存在兼容性问题

方案 2 - dom-to-image

dom-to-image 是一个用 JavaScript 编写的库，可以将任意 DOM 节点转换为矢量（SVG）或光栅（PNG 或 JPEG）图像。它和 html2canvas 一样也是基于 canvas 封装的库。看一下生成 PNG 的示例代码：

/**
 * 下载 DOM 元素为高质量图片
 * @param elementId DOM 元素id
 * @param fileName 下载图片的文件名
 * @param sc 缩放比
 * @returns
 */
export const downloadDOMElementAsImage = async (elementId: string, fileName: string, sc = 3) => {
  const element = document.getElementById(elementId) as HTMLElement;
  if (!element || !window || !document) return message.warning("无法找到 DOM 元素");
  const messageKey = "loading";
  message.loading({
    content: "正在下载...",
    duration: 0,
    key: messageKey,
  });
  try {
    const clone = element.cloneNode(true) as HTMLElement;
    document.body.appendChild(clone);
    // 临时增加元素尺寸以提高分辨率
    const originalWidth = element.offsetWidth;
    const originalHeight = element.offsetHeight;
    const scale = sc; // 增加缩放因子以提高分辨率

    // 设置相对定位，zIndex 为 -1
    clone.style.position = "relative";
    // clone.style.zIndex = "-1";
    clone.style.transform = `scale(${scale})`;
    clone.style.transformOrigin = "top left";

    const dataUrl = await domtoimage.toPng(clone, {
      width: originalWidth * scale,
      height: originalHeight * scale,
      style: {
        transform: `scale(${scale})`,
        transformOrigin: "top left",
        width: `${originalWidth}px`,
        height: `${originalHeight}px`,
      },
      cacheBust: true,
      quality: 1,
      bgcolor: "transparent",
    });

    // 创建下载链接
    const link = document.createElement("a");
    link.href = dataUrl;
    link.download = fileName;
    document.body.appendChild(link);
    link.click();
    document.body.removeChild(link);
    message.destroy(messageKey);
    setTimeout(() => {
      document.body.removeChild(clone);
    }, 500);
  } catch (e: any) {
    message.destroy(messageKey);
    console.error("下载失败", e.message);
    message.error("下载失败: " + e.message);
  }
};

可以看到使用也非常简单，我们可以通过 sc 参数来控制下载图片的清晰度和大小。

使用场景

如果对项目大小有要求，希望文本排版支持度高，需要稳定的文字、图片渲染能力或者处理结构化数据的能力，可以使用 dom-to-image

优缺点

优点：

库比较轻量
适用于需要多格式导出的场景

缺点：

需要手动处理跨域

方案 3.1 - Puppeteer

上面两种方法虽然可以在 web 端生成图片，但是如果需要：

兼容多端，
同时支持生成 PNG 和 PDF，并且要求非常清晰，
兼容图片跨域
兼容所有 css
对项目体积有要求

那我们就可以使用 Puppeteer 来实现，它可以解决上面所有的问题。Puppeteer 是一个强大的 Node.js 库，用于控制 Chrome 或 Chromium 浏览器来帮我们生成想要的 PNG 或者 PDF，下面我们就使用 express + Puppeteer 来快速实现一个图片下载服务：

// node 服务 app.js 示例代码
import cors from "cors";
import express from "express";
import puppeteer from "puppeteer";

const app = express();
app.use(cors());

app.use(express.json());

app.get("/", (req, res) => {
  res.send("面试刷题，我只用面试鸭~");
});

app.post("/download", async (req, res) => {
  const { url, quality, format, filename, domId, type } = req.body;

  if (!url || !filename || !domId || !type) {
    return res.status(400).send("Missing required parameters");
  }

  try {
    // 启动浏览器
    const browser = await puppeteer.launch();
    // 新建一个页面
    const page = await browser.newPage();
    // 设置默认一分钟超时
    await page.setDefaultNavigationTimeout(60000);
    // 打开页面
    await page.goto(url, { waitUntil: "networkidle0" });

    if (type === "png") {
      // 等待元素加载
      await page.waitForSelector(`#${domId}`);

      // 等待元素加载
      await page.waitForSelector(`#${domId}`);

      // 截取指定元素的截图
      const element = await page.$(`#${domId}`);
      console.log(element, "element");

      const imageBuffer = await element.screenshot({
        type: "jpeg",
        quality: parseInt(quality), // 仅适用于 jpeg
        // omitBackground: true,
      });
      await browser.close();
      res.contentType("image/jpeg");
      res.attachment(filename + ".jpeg");
      // 返回二进制数据给前端
      res.send(Buffer.from(imageBuffer, "binary"));
    } else if (type === "pdf") {
      const pdf = await page.pdf({
        format: format || "A4",
        printBackground: true,
        pageRanges: "1-" + (req.body.pages || "1"),
      });
      res.contentType("application/pdf");
      res.attachment("resume.pdf");
      // 返回二进制数据给前端
      res.send(Buffer.from(pdf));
    } else {
      res.status(400).send("Invalid type");
    }

    await browser.close();
  } catch (error) {
    console.error(error);
    res.status(500).send("Internal Server Error");
  }
});

const PORT = 3001;
app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Server is running on http://localhost:${PORT}`);
});

通过 Puppeteer 我们可以很方便的进行屏幕截取，因为它就是通过游览器内核来实现，所以它能完全还原展示效果

使用场景

如果需要下载图片和 PDF，对图片清晰度还有要求，页面元素还比较复杂，生成图片和 PDF 需要多端支持等等，可以使用 Puppeteer 来实现

优缺点

优点：

高度还原视图：Puppeteer 使用的是无头 Chrome 浏览器，所以它生成的 PDF 和截图与用户在浏览器中看到的内容几乎完全一致
丰富的 API： Puppeteer 提供了超多 API，基本可以解决所有遇到的问题，相关文档地址：puppeteer/docs/api.md at v1.5.0 · puppeteer/puppeteer · GitHub，非常多的 API
支持最新的 css：由于 Puppeteer 使用的是 Chrome 浏览器，它支持所有现代 Web 特性，因此它在处理复杂网页时非常有优势
跨域资源支持： Puppeteer 通常以无头模式运行，这种模式下浏览器跨域访问的限制会放宽

缺点：

需要部署服务：Puppeteer 需要在服务器端运行，需要一个后端环境来支持它。
资源消耗大：由于 Puppeteer 启动的是一个完整的 Chrome 浏览器实例，因此它的资源消耗相对较大，可能会影响服务器的性能
额外的学习成本：如果团队都对 Puppeteer 不了解，可能需要额外的学习和维护成本

但是如果使用 Puppeteer 去生产环境使用，可能还会有同时处理大量请求导致服务资源被消耗光，甚至导致下载服务奔溃的情况，这时候我们就可以使用 puppeteer-cluster 来实现请求队列，使用队列系统来管理请求，确保同时只处理一定数量的请求，其他请求则排队等待

方案 3.2 - puppeteer-cluster

代码示例：

// 源码：https://github.com/chaseFunny/pdf-png-downloader
import cors from "cors";
import express from "express";
import { Cluster } from "puppeteer-cluster";

const app = express();
app.use(cors());
app.use(express.json());

let cluster;

// 初始化 cluster
async function initCluster() {
  cluster = await Cluster.launch({
    concurrency: Cluster.CONCURRENCY_CONTEXT,
    maxConcurrency: 2, // 最大并发数,可以根据服务器资源调整
    puppeteerOptions: {
      headless: true,
      args: ["--no-sandbox", "--disable-setuid-sandbox"],
    },
  });

  // 定义任务处理函数
  await cluster.task(async ({ page, data: { url, domId, type, quality, format, pages } }) => {
    await page.goto(url, { waitUntil: "networkidle0" });

    if (type === "png") {
      await page.waitForSelector(`#${domId}`);
      const element = await page.$(`#${domId}`);
      return await element.screenshot({
        type: "jpeg",
        quality: parseInt(quality),
      });
    } else if (type === "pdf") {
      return await page.pdf({
        format: format || "A4",
        printBackground: true,
        pageRanges: "1-" + (pages || "1"),
      });
    }
  });

  console.log("Cluster initialized");
}

initCluster();

app.get("/", (req, res) => {
  res.send("面试刷题，我只用面试鸭~");
});

app.post("/download", async (req, res) => {
  const { url, quality, format, filename, domId, type, pages } = req.body;

  if (!url || !filename || !domId || !type) {
    return res.status(400).send("Missing required parameters");
  }

  try {
    const result = await cluster.execute({ url, domId, type, quality, format, pages });

    if (type === "png") {
      res.contentType("image/png");
      res.attachment(filename + ".png");
      res.send(Buffer.from(result));
    } else if (type === "pdf") {
      res.contentType("application/pdf");
      res.attachment(filename + ".pdf");
      res.send(Buffer.from(result));
    } else {
      res.status(400).send("Invalid type");
    }
  } catch (error) {
    console.error(error);
    res.status(500).send("Internal Server Error");
  }
});

const PORT = 3001;
app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Server is running on http://localhost:${PORT}`);
});

// 优雅关闭
process.on("SIGINT", async () => {
  console.log("Closing cluster...");
  await cluster.close();
  process.exit(0);
});

我们使用 puppeteer-cluster 创建了一个浏览器实例池，有如下优点：

可以更有效地处理并发请求，它会自动把接受的请求加入队列，保证所有请求都会进行处理。
将 PDF 和 PNG 生成的逻辑移到了 cluster.task 中，这样可以重用浏览器实例，提高效率
设置了最大并发数（maxConcurrency），可以根据服务器资源进行调整,避免资源耗尽

注意：在生产环境，我们可能需要在 puppeteerOptions 的 executablePath 设置具体的 chrome 路径，保证服务能找到 chorme

方案 4 - canvas 原生绘制

参考代码：

//获取canvas元素
var canvas = document. getElementById( 'poster')
var ctx = canvas getContext ('2d')
// 设置canvas宽高
canvas.width = 600
canvas.height = 800
// 绘制背景
ctx.fillStyle = '#ff6600'
ctx. fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height)
// 绘制文字
ctx. font = 'bold 48px Arial'
ctx. fillStyle = '#ffffff•
ctx.textAlign = 'center'
ctx. fillText ('*HEd', canvas.width / 2, 120)
ctx-font = '24px Arial'
ctx.fillText（'这里是副标题
canvas. width / 2, 180)
// 绘制图片
var img = new Image（）
img. onload = function ()
｛
ctx. drawImage(img, 100, 250, 400, 400)
｝
img.src ='图片地址'

canvas 虽然高性能，但是工作量大，一般生产环境不会使用

总结

在实际开发中，面对不同场景我们会使用不同的方案，那我们公司的线上项目为例：在我们的「面试鸭」和「编程导航」的生成海报功能都是使用了 html2canvas 来生成海报，因为它要比 Puppeteer 快，能够让用户更快拿到海报图，在「老鱼简历」中，我们使用 Puppeteer 来导出简历，这样导出的简历和看到的更加一致，并且清晰度更加高。

上面的代码都在仓库：GitHub - chaseFunny/pdf-png-downloader，还提供了简单的页面方便大家体验调试