前端JavaScript获取图片文件的真实格式

news2024/11/29 8:42:01

常见方式判断图片格式

当我们进行前端开发，需要处理图片上传功能，针对图片格式做判断时，常规的方法都是使用文件后缀名来判断，如下代码所示：

input.addEventListener('change', (e) => {const file = e.target.files[0]const format = file.name.substring(file.name.lastIndexOf('.') + 1).toLowerCase()
}, false)

以上代码，监听上传控件的事件，得到要上传的文件信息，获取文件名称，然后通过获取文件名称截取文件后缀名，以后缀名作为图片文件的格式。这段代码，大部分人都比较熟悉，也有很多场景下是这样来判断图片格式的，但如果我们强行修改了文件的后缀名，则此方法就失效了。我们知道gif格式图片的位深度是8，如果我们强制把位深度为32的png格式的图片后缀名改成gif，这个图片文件依然可以正常使用：

上图所示，就是将png格式文件后缀名改成了gif，图片系统信息显示格式为gif，但是位深度还是32，图像本质上还是png格式的。

这个时候，单纯的通过后缀名来判断图片的格式，就不再准确了，我们需要另外的方式来获取图片文件的真实格式。而这种方式就需要使用到前端二进制相关的知识，见前文介绍深入理解前端字节二进制知识以及相关API。

修改后缀名的方式

几种位图格式之间，是可以相互修改后缀名，图片仍能正常使用> > gif动图后缀名改成其他位图格式，则动效会失效，变成静态图> > 位图格式的后缀名如果改成矢量图svg，则图片失效，将无法使用> > svg图片文件后缀名改成位图格式，图片也将无法使用

图像数据简单说明

不同格式的图像所存储的数据是不一样的，都有自己特殊的数据结构。依据各个格式图像不同的数据结构，我们通过类型数组中的图像数据，就能判断出图片的真实格式。如jpg格式，它的图像数据结构中，最前面2个字节是一个固定取值 0xFFD8，第三个字节一般也是固定 0xFF。如png格式，它的图像数据结构中，最前面8个字节就是PNG文件署名域，可以很好的标识出当前图像的格式就是PNG。如bmp格式，它的图像数据结构中，最前面14个字节存储的是文件头信息，而最前面2个字节存储的就是文件类型：BM。如webp格式，需要从最前面移动8个字节以后，取接下来的4个字节的信息，代表文件类型：WEBP

针对不同位图的的数据判断，可以使用下面表格列出的方式：

格式	标识的字节数	对应的十进制值	偏移量
jpg	3	255 216 255	0
png	8	137 80 78 71 13 10 26 10	0
gif	3	71, 73, 70	0
webp	4	87, 69, 66, 80	8
ico	4	0, 0, 1, 0	0
bmp	2	66 77	0

其中，偏移量为0，表示取最前面几个字节的数据；webp的偏移量为8，表示从最前面移动8个字节后，再取4个字节的标识符。上面的表格，已经列出了当前浏览器支持的位图图像，字节判断标识，通过读取相应的数据做对比就得到了真实的格式。

以上几种格式中，bmp、gif、webp取到的数据，都能对应各自特有的署名标识，前面有提到 BM 和 WEBP，gif格式的则是 GIF。可以运用字符编码方面的知识，如使用 String.fromCharCode 方法对数值进行转换，具体的前端字符编码知识见前文前端开发中需要搞懂的字符编码

// bmp
String.fromCharCode(66) // B
String.fromCharCode(77) // M

// gif
String.fromCharCode(71) // G
String.fromCharCode(73) // I
String.fromCharCode(70) // F

// webp
String.fromCharCode(87) // W
String.fromCharCode(69) // E
String.fromCharCode(66) // B
String.fromCharCode(80) // P

gif格式的署名标识是和版本号一起处理的，一般最前面6个字节标识： 'G'、'I'、'F'、'8'、'7(9)'、'a'。第5个字节可取值7或者9，代表两个不同的版本，即1987年的版本和1989年的版本。

JS读取图片真实格式

当我们了解了前端二进制相关的知识后，就应该知道图片文件也是能通过WebAPI对象，读取到对应的数据：

const reader = new FileReader()
reader.onload = () => {const imgArrayBuffer = reader.resultconst imgUint8Array = new Uint8Array(imgArrayBuffer)
}
reader.readAsArrayBuffer(file)

以上代码，就是通过 FileReader 对象读取文件的数据，这里是作为 ArrayBuffer 来读取的，然后就可以转换成类型数组进行处理了。

读取到图片文件的 Uint8Array 类型数组数据后，根据上文表格中提到的格式字节数据标识，我们以jpg、bmp和webp为例：

imgUint8Array[0] === 66 && imgUint8Array[1] === 77 // bmp 格式
imgUint8Array[0] === 255 && imgUint8Array[1] === 216 && imgUint8Array[3] === 255 // jpg 格式
imgUint8Array[8] === 87 && imgUint8Array[9] === 69 && imgUint8Array[10] === 66 && imgUint8Array[10] === 80 // webp 格式

到此，就可以使用这种方式来读取到图片的真实格式，部分判断代码如下：

// 各格式对应图像数据的标识数值
const IMAGEFORMATS = [{ ext: 'png', data: [137, 80, 78, 71, 13, 10, 26, 10] },{ ext: 'jpg', data: [255, 216, 255] },{ ext: 'gif', data: [71, 73, 70] },{ ext: 'ico', data: [0, 0, 1, 0] },{ ext: 'bmp', data: [66, 77] },{ ext: 'webp', data: [87, 69, 66, 80], offset: 8 }
]

// 循环判断文件是否符合某个格式对应的标识数值
for (let i = 0; i < IMAGEFORMATS.length; i++) {const { data, offset, ext } = IMAGEFORMATS[i]if (isEqualFormatPrefix(imgUint8Array, data, offset)) {return ext}
}

不过以上的方式主要是针对位图，如果是svg的图片，则会稍微复杂一些，需要另行处理。

svg格式的判断

svg格式图片是矢量图，对应的数据一般使用 xml 标记语言进行描述，所以我们读取到图像数据后，需要对应的标识署名是 <svg，如果对应的图像数据中拥有该标识，则大致可以判定为svg格式的图片。<svg 标识有4个符号和字母，对应的数值：60, 115, 118, 103，接下来我就需要判断图像文件是否有同样的数据了。

imgUint8Array[0] === 60 && imgUint8Array[1] === 115 && imgUint8Array[3] === 118 && imgUint8Array[3] === 103 // svg 格式

以上代码就是简单的判断svg格式了。但是，我们一般的svg图片，图像数据最开始是包含有xml标记语言的 <?xm 标签，这个时候我们根据格式再判断：

if (isEqualFormatPrefix(fileUint8Array, [60, 63, 120, 109], offset)) { // 判断是否以 <?xm 开头if (isHasSignCodes(fileUint8Array, [60, 115, 118, 103])) { // 判断是否包含 <svg 标签return'svg'}
}

注意：以上针对svg格式矢量图的这种判断方式，是以 xml 标记语言的标签符号进行判断的，只能处理通过更改后缀名的方式伪造的图片文件。当我们伪造一个假的文件，包含有 <svg 标签标识时，则可以逃避这种判断。