JSPDF + html2canvas A4分页截断

引言

最近在业务上遇到了一个问题是要将页面打印输出成pdf文件，通过点击一个按钮，就能够将页面写在一个pdf上，并下载下来，需要保证pdf的内容具有很好的可读性。

经评估要实现这个需求，一种可行的方案是将HTML页面转为PDF，并实现下载。通过技术调研，最终的方案确定为通过html2canvas + jspdf这两个库来实现，通过使用html2canvas提供的方法，将页面元素转为base64图片流，然后将其插入jspdf插件中，实现保存并下载pdf。

html2canvas + jspdf方案是前端实现页面打印的一种常用方案，但是在实践过程中，遇到的最大问题就是分页截断的问题：当页面元素超过一页A4纸的时候，连续的页面就会因为分页而导致内容被截断，进而影响了pdf的可读性。

由于网上关于分页截断的解决思路比较少，所以特意将此次的解决方案记录下来。

使用 JSPDF 和 html2canvas 创建简单的 PDF文件

首先，我们开始使用 JSPDF 和 html2canvas 生成一个简单的 PDF文件。

创建一个 JSPDF 实例

创建一个 JSPDF 实例，设置页面的大小、方向和其他参数。参考官网可以写一个很简单的实例

var doc = new jsPDF({
  orientation: 'landscape',
  unit: 'in',
  format: [4, 2]
}

doc.text('Hello world!', 1, 1)
doc.save('two-by-four.pdf')

生成一个pdf文件，并且在文件中写入一定内容，其实JSPDF这个库就能做到。

但是很多业务场景下，我们的目标内容会更复杂，而且还要考虑样式，所以最好的方式是引入html2canvas这个库，将页面元素转换成base64数据，然后贴在pdf中(使用addImage方法），这样就能保证页面的内容。

引入了html2canvas库后，我们更多关注是利用现成组件库、框架或者原生html和css实现更复杂的页面内容。

引入 html2canvas

使用 html2canvas 捕捉 HTML 内容或特定的 HTML 元素，并将其转换为 Canvas。其中，html2canvas 函数的主要用法是：

html2canvas(element, options);

• element： 要渲染为 canvas 的 HTML 元素。这可以是一个 DOM 元素，也可以是一个选择器字符串，表示需要渲染的元素。
• options（可选）： 一个包含配置选项的对象，用于定制 html2canvas 的行为。

以下是一些常见的配置选项：

• allowTaint（默认值: false）： 是否允许加载跨域的图片，默认为 false。如果设为 true，html2canvas 将尝试加载跨域的图片，但在某些情况下可能会受到浏览器的限制。
• backgroundColor（默认值: #ffffff）： canvas 的背景颜色。
• useCORS（默认值: false）： 是否使用 CORS（Cross-Origin Resource Sharing）来加载图片。如果设置为 true，则 html2canvas 将尝试使用 CORS 来加载图片。
• logging（默认值: false）： 是否输出日志信息到控制台。
• width 和 height： canvas 的宽度和高度。如果未指定，则默认为目标元素的宽度和高度。
• scale（默认值: window.devicePixelRatio）： 缩放因子，决定 canvas 的分辨率。

下面是一个简单的demo，可以看到html2canvas能够将dom元素转化为一张base64图片，将鼠标选中元素，可以感受到图片和文字的不同。

<div id="capture" style="padding: 10px; background: #f5da55">
    <h4 style="color: #000; ">Hello world!</h4>
</div>

html2canvas(document.querySelector("#capture")).then(canvas => {
    document.body.appendChild(canvas)
});

将html2canvas转化的图片放到pdf中

这一步我们需要使用JSPDF 的addImage方法，其语法如下：

addImage(imageData, format, x, y, width, height, alias, compression)

• imageData - 要添加的图像数据。可以是图像的 URL、图像的 base64 编码字符串或图像的二进制数据
• format - 图像的格式。可以是 "JPEG"、"PNG" 或 "TIFF"。
• x - 图像在 PDF 文档中的 x 坐标。
• y - 图像在 PDF 文档中的 y 坐标。
• width - 图像的宽度。
• height - 图像的高度。
• alias - 图像的别名。此别名可用于在 PDF 文档中引用图像。
• compression - 图像的压缩级别。可以是 "NONE"、"FAST" 或 "SLOW"。

下面是一串示例代码：

import jsPDF from 'jspdf';

export default function addImageUsage() {
  const doc = new jsPDF();
  const imageData = 【替换成base64数据流】;
  doc.addImage(imageData, 'png', 0, 0, 10, 10);
  doc.addImage(imageData, 'png', 100, 100, 10, 10);
  doc.addImage(imageData, 'png', 200, 200, 10, 10);

  drawNet(doc);

  doc.save('output.pdf');
}

const drawNet = (doc) => {
  const gap = 10;
  const start = [0, 0];
  const end = [595.28, 841.89];

  // 所有横线
  for (let i = start[0]; i < end[0]; i = i + gap) {
    doc.line(i, 0, i, end[0]);
  }
  // 所有纵线
  for (let j = start[1]; j < end[1]; j = j + gap) {
    doc.line(0, j, end[1], j);
  }
};

此示例将在 PDF 文档（默认是A4纸大小，宽高为[595.28, 841.89]像素）的 (10, 10) 、(100, 100) 、(200, 200) 坐标处，添加一张png 图像。图像的宽度和高度将分别为 10 和 10 像素，为了了解pdf中的坐标系统，此示例还在pdf文档中生成了间距为10px的网格系统。

JSPDF 和 html2canvas结合起来用

了解了上面的三个关键点，接下来我们将这三个步骤串联起来，实现一个基本的html→pdf的方案。大致步骤如下：

1. 写一个基本html页面
2. 创建jspdf实例
3. 获取页面的dom节点，使用html2canvas将其转化为base64数据流
4. 将base64数据流装载到jspdf提供的addImage方法中
5. 保存pdf

基于这5个步骤，可以实现基本的页面打印。

import html2canvas from 'html2canvas';
import jsPDF, { RGBAData } from 'jspdf';

// 将元素转化为canvas元素
// 通过 放大 提高清晰度
// width为内容宽度
async function toCanvas(element: HTMLElement) {
  if (!element) return { width: 0, height: 0 };

  // canvas元素
  const canvas = await html2canvas(element, {
    scale: window.devicePixelRatio * 2, // 增加清晰度
    useCORS: true // 允许跨域
  });

  // 获取canvas转化后的宽高
  const { width: canvasWidth, height: canvasHeight } = canvas;

  // 转化成图片Data
  const canvasData = canvas.toDataURL('image/jpeg', 1.0);

  return { width: canvasWidth, height: canvasHeight, data: canvasData };
}

/**
 * 生成pdf(A4多页pdf截断问题， 包括页眉、页脚 和 上下左右留空的护理)
 */
export async function generatePDF({
  /** pdf内容的dom元素 */
  element,

  /** pdf文件名 */
  filename
}) {
  if (!(element instanceof HTMLElement)) {
    return;
  }

  const pdf = new jsPDF();

  // 一页的高度， 转换宽度为一页元素的宽度
  const {
    width: imageWidth,
    height: imageHeight,
    data
  } = await toCanvas(element);

  // 添加图片
  function addImage(
    _x: number,
    _y: number,
    pdfInstance: jsPDF,
    base_data:
      | string
      | HTMLImageElement
      | HTMLCanvasElement
      | Uint8Array
      | RGBAData,
    _width: number,
    _height: number
  ) {
    pdfInstance.addImage(base_data, 'JPEG', _x, _y, _width, _height);
  }

  addImage(0, 0, pdf, data!, imageWidth, imageHeight);

  return pdf.save(filename);
}

多页：比例缩放+循环移位

通常，在我们的实践中，会发现2个问题：

• 生成的pdf内容与实际的页面元素比例不一致
• 页面内容超出一页pdf的高度，但是生成的pdf只有一页，没有展示全部的页面信息

这两个问题的解决方案是等比例缩放+循环移位：

• 等比例缩放

通过比例缩放，实现页面内容等比例展示在pdf文档中

令页面元素的宽高为x, y（转化成canvas图片的宽高），pdf文档的宽高为w, h。因为高度可以通过加页延伸，所以可以按照宽度进行缩放，缩放后的图片高度可以通过下列公式计算

• 循环移位

如果页面的高度超出了pdf文档的高度，即y > h，使用addPage方法添加一页即可。但是在新的一页中，我们的图片内容的高度需要调整。

假设y = 2 * h，这意味我们需要两页才能完整得展示页面内容。在一页pdf中，图片在起始位置插入即可，即

 PDF.addImage(pageData, 'JPEG', 0, 0, x, y)// 注意x,y 是缩放后的大小

在第二页pdf中，图片的纵向位置需要调整一页pdf的高度，即

 PDF.addImage(pageData, 'JPEG', 0, -h, x, y)// 注意x,y 是缩放后的大小

通过循环计算剩余高度，然后不停调整纵向位置移动base64的图片位置，可以解决多页的问题。

分页截断的挑战

尽管 JSPDF 和 html2canvas 是功能强大的工具，但是他们也有很多槽点，比如得手动分页，手动处理分页截断的问题。等你实践到这一步，就开始面临分页截断的问题，类似的问题也有网友在Github上提出，但是底下依然没有很好的解决思路。

概括一下，其处理分页截断的原理就是在使用addImage之前，将html进行分页，通过维护一个高度位置数据，来记录每次循环迭代addImage的位置。

从高到低遍历维护一个分页数组pages，该数组记录每一页的起始位置，如：pages[0] 对应 第一页起始位置，pages[1] 对应第二页起始位置

接下来我们重点讨论如何将页面进行切割，然后生成pages这个数组。

假设页面的高度是1500，pdf宽高是[500, 900]，如果不用处理分页截断的问题，我们可以想到第一页（0-900）是用来承载页面从高度为0到900的信息；

第二页（900-1800）是用来承载页面从高度900到1500的，所以pages数组为[0, 900]。

如果要处理分页截断呢，这时候就需要计算页面元素的距离pdf文档起始位置的高度h1，以及该元素的内部高度h2，通过这两个高度来判断这个元素要不要放在下一页，防止截断，示意图如下：

如果h1 + h2 > 页面高度， 这时候说明这个元素不处理的就会被分页截断，所以应该要把这个元素放到第二页去渲染，这就意味着pages记录的数据要变化，示意图如下，可以看到pages[1]我们往上调整了，比第二页pdf的起始位置更高。

说明渲染第二页pdf的时候，要从h1开始渲染，pages数组为[0, h1]，解释为第一页pdf渲染页面高度区域为0-900, 第二页pdf渲染html高度区域为h1-1500。注意到第一页渲染的时候到尾部的时候，**会有部分内容和第二页头部内容重合。**因为h1到900这部分的内容肯定会渲染，这部分内容一直都是页面元素，我们改变pages[1]的值的原因只是创建一个副本，让页面看起来内容没有被截断。

为了解决这个问题（为了美观），我们用填充一块白色区域遮掉它！此处使用jspdf的rect和setFillColor方法，把重合的区域遮白处理。

pdf.setFillColor(255, 255, 255);
pdf.rect(x, y, Math.ceil(_width), Math.ceil(_height), 'F');

如何获得h1和h2

上面我们谈到了h1和h2，其中h1是元素盒子的上边距到打印区域的高度（比例缩放后的高度），h2是元素盒子的内部高度。

计算h1: getBoundingClientRect方法

const rect = contentElement.getBoundingClientRect() || {};
const topDistance = rect.top;
return topDistance;

计算h2： offsetHeight方法

值得注意的是，因为打印区域的html元素不一定是从窗口顶部开始，所以为了计算实际的h1(元素到打印区域的顶部距离），可以采用这样的方法：

• 用getBoundingClientRect方法计算元素到窗口顶部的距离
• 循环打印之前将pages信息针对第一个元素进行一个高度校准。

// 对pages进行一个值的修正，因为pages生成是根据根元素来的，根元素并不是我们实际要打印的元素，而是element，
  // 所以要把它修正，让其值是以真实的打印元素顶部节点为准
  const newPages = pages.map((item) => item - pages[0]);

在线demo演示和源代码

上述即是在实现前端页面生成pdf的过程中遇到的问题，以及解决思路。

为了更直观得感受效果，本文也给出了不同场景（单页、多页、多页截断、自定义页眉页脚、横向）下的pdf生成效果，可以通过此链接体验：pdf-demo-phi.vercel.app/

此demo的源代码如下：pdf-demo

与现有文章不同的是，本仓库的代码特点在于：

最后

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