Создание изображений в runtime (favicon, watermark, нарезка картинок) #golang

В Go есть возможность создавать файлы изображений.

С помощью этого мы можем создавать картинки на лету (в runtime).

Где же это может пригодится?

Вот небольшой список того, что мы можем создать используя данный функционал:

1. Favicon

2. Pixel-трекер

3. Placeholder

4. Наложение текста (watermark) на изображение

5. Нарезка изображений

1. Favicon

Часто Go приложения рассматриваются как серверная часть для отдачи контента для внутренних и/или внешних сервисов и  может отдавать контент для Вашего сайта.

Желательно, чтобы у Вас был внешний сервис (слой) для отдачи ответа - некий getaway, чтобы отдавать только нужный payload и, в том числе, без веб-специфичных запросов.

Под веб-специфичными запросами от клиента к серверной части - я подразумеваю запросы favicon и различные манифесты, которые принято рассматривать в большей степени как "фронтовые" типы ресурсов. То есть за их работу в большинстве случаев отвечают те же специалисты, которые и делают "фронтовую" часть проекта.

Но, что если ваше Go приложение также сможет отдавать favicon и манифесты самостоятельно. И не просто брать статичные файлы favicon и манифеста, а генерить/создавать эти массивы байт в runtime. Это позволит нашему приложению не зависеть от этих статичных файлов.

Вы, конечно, можете отдавать статичный файл:

func faviconHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	http.ServeFile(w, r, "relative/path/to/favicon.ico")
}
...
func main() {
  http.HandleFunc("/favicon.ico", faviconHandler)
}

Но мы же хотим создавать favicon динамически.

Для динамического создания favicon есть, как минимум, два похожих способа:

• Первый способ

import (
   "bytes"
   "image"
   "image/gif"
   "net/http"
   ...
)

var buf bytes.Buffer
gif.Encode(&buf, image.Rect(0, 0, 16, 16), nil)

w.Header().Set("Content-Type", "image/jpeg")
w.Header().Set("Content-Length", strconv.Itoa(len(buf.Bytes())))
w.Write(buf.Bytes())

Второй способ:

import (
   "bytes"
   "image"
   "image/color"
   "image/draw"
   "image/jpeg"
   ...
)

buf := new(bytes.Buffer)

m := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, 16, 16))
clr := color.RGBA{B: 0, A: 0}
draw.Draw(m, m.Bounds(), image.NewUniform(clr), image.Pointer{}, draw.Src)
jpeg.Encode(buffer, img, nil)

w.Header().Set("Content-Type", "image/jpeg")
w.Header().Set("Content-Length", strconv.Itoa(len(buffer.Bytes())))
w.Write(buf.Bytes())

2. Pixel-трекер

Pixel-трекер широко используется при арбитраже трафика.

var buf bytes.Buffer
gif.Encode(&buf, image.Rect(0, 0, 1, 1, nil))

Динамическая генерация такого трекера позволит Вам в одном приложении отдавать и pixel, и собирать данные.

Для генерации placeholder-ов мы будем использовать тот же подход, что и для картинок с фиксированным размером, но с возможностью добавлять текст и изменять размеры картинки и шрифта.

Во-первых, определимся с требованиями:

• на вход к нам приходим запрос вида: /ШИРИНА/ВЫСОТА/ЦВЕТ/ТЕКСТ/ЦВЕТ_ТЕКСТА/РАЗМЕР_ШРИФТА

  Например: /600/200/622E68/Placeholder (заглушка)/FFFFFF

• текст должен располагаться по середине картинки

• текст приходит в запросе от клиента или собирается по формату: "ШИРИНА х ВЫСОТА"

• текст должен поддерживать возможность латиницы и кириллицы

• предусмотреть параметры по умолчанию

• на выходе мы отдаём байты картинки

Разбор параметров начнём с пакета по работе с цветами картинки и текста (package colors).

Цвет будет приходить как строка в HEX формате. Другие форматы цвета, как входного параметра - не предвидятся.

Пакет для работы с цветами:

package colors

import (
	"image/color"
	"strconv"
)

type rgb struct {
	red   uint8
	green uint8
	blue  uint8
}

func ToRGBA(h string) (color.RGBA, error) {
	rgb, err := hex2RGB(h)
	if err != nil {
		return color.RGBA{}, err
	}

	return color.RGBA{R: rgb.red, G: rgb.green, B: rgb.blue, A: 255}, nil
}

func hex2RGB(hex string) (rgb, error) {
	values, err := strconv.ParseUint(hex, 16, 32)
	if err != nil {
		return rgb{}, err
	}

	return rgb{
		red:   uint8(values >> 16),
		green: uint8((values >> 8) & 0xFF),
		blue:  uint8(values & 0xFF),
	}, nil
}

Непосредственно пакет сборки нашей картинки:

pacakge img

const (
        // Параметры по умолчанию
	imgColorDefault = "E5E5E5"
	msgColorDefault = "AAAAAA"
	imgWDefault     = 300
	imgHDefault     = 300
	fontSizeDefault         = 0
	dpiDefault      float64 = 72

	fontfileDefault = "wqy-zenhei.ttf"
)

// Do - входная точка.
func Do(params []string) (*bytes.Buffer, error) {
        // fetch img params: imgW, imgH, text, etc

        // Соберём структуру Текста
	label := Label{Text: msg, FontSize: fontSize, Color: msgColor}
	// Соберём структуру Картинки с нужными полями - высота, ширина, цвет и текст
	img := Img{Width: imgW, Height: imgH, Color: imgColor, Label: label}

	// Сгенерим нашу картинку с текстом
	return img.generate()
}

// generate - соберёт картинку по нужным размерам, цветом и текстом.
func (i Img) generate() (*bytes.Buffer, error) {
	// Если есть размеры и нет требований по Тексту - соберём Текст по умолчанию.
	if ((i.Width > 0 || i.Height > 0) && i.Text == "") || i.Text == "" {
		i.Text = fmt.Sprintf("%d x %d", i.Width, i.Height)
	}
	// Если нет требований по размеру шрифта - подберём его исходя из размеров картинки.
	if i.FontSize == 0 {
		i.FontSize = i.Width / 10
		if i.Height < i.Width {
			i.FontSize = i.Height / 5
		}
	}
	// Переведём цвет из строки в color.RGBA.
	clr, err := colors.ToRGBA(i.Color)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	// Создадим in-memory картинку с нужными размерами.
	m := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, i.Width, i.Height))
	// Отрисуем картинку:
	// - по размерам (Bounds)
	// - и с цветом (Uniform - обёртка над color.Color c Image функциями)
	// - исходя из точки (Point), как базовой картинки
	// - заполним цветом нашу Uniform (draw.Src)
	draw.Draw(m, m.Bounds(), image.NewUniform(clr), image.Point{}, draw.Src)
	// Добавим текст в картинку.
	if err = i.drawLabel(m); err != nil {
		return nil, err
	}
	var im image.Image = m
	// Выделим память под нашу данные (байты картинки).
	buffer := &bytes.Buffer{}
	// Закодируем картинку в нашу аллоцированную память.
	err = jpeg.Encode(buffer, im, nil)

	return buffer, err
}

// drawLabel - добавит текст на картинку.
func (i *Img) drawLabel(m *image.RGBA) error {
	// Разберём цвет текста из строки в RGBA.
	clr, err := colors.ToRGBA(i.Label.Color)
	if err != nil {
		return err
	}
	// Получим шрифт (должен работать и с латиницей и с кириллицей).
	fontBytes, err := ioutil.ReadFile(fontfileDefault)
	if err != nil {
		return err
	}
	fnt, err := truetype.Parse(fontBytes)
	if err != nil {
		return err
	}
	// Подготовим Drawer для отрисовки текста на картинке.
	d := &font.Drawer{
		Dst: m,
		Src: image.NewUniform(clr),
		Face: truetype.NewFace(fnt, &truetype.Options{
			Size:    float64(i.FontSize),
			DPI:     dpiDefault,
			Hinting: font.HintingNone,
		}),
	}
	// Зададим базовую линию.
	d.Dot = fixed.Point26_6{
		X: (fixed.I(i.Width) - d.MeasureString(i.Text)) / 2,
		Y: fixed.I((i.Height+i.FontSize)/2 - 12),
	}
	// Непосредственно отрисовка текста в нашу RGBA картинку.
	d.DrawString(i.Text)

	return nil
}

Пример, на запрос:

http://localhost:8080/600/200/004620/Заглушка/FFFFFF/50

получим:

Обратите внимание: мы можем создавать изображение с текстом на латинице и/или на кириллице.

А на такой запрос:

http://localhost:8080/480/200

4. Наложение текста (watermark) на изображение

Watermark может пригодится в таких кейсах:

• для указания правообладателя на публикуемом изображении

• на изображение можно накладывать текст рекламного характера

• назначение изображения и его ограничения для использования

Например, указать, что данное изображение или фото могут быть использованы только для определённых целей и/или в ограниченные сроки.

5. Нарезка изображений

Не редко на платформе есть необходимость хранить набор изображений и их нарезки, по размерам и форматам.

В в какой-то момент может прийти требование изменить набор нарезанных размеров.

В этом случае необходимо производить нарезку новых размеров и, возможно, удалить другие размеры.

Возможны два сценария реализации нарезки:

• разовая (нарезка для всего набора по требованию)

• динамическая (нарезка в runtime)

У разовой нарезки есть неоспоримое преимущество - мы разово (например, раз в сутки) нарезаем все картинки или часть из них.

То есть, в данном случае мы требовательны к дисковому пространству. Быстрые диски ближе к клиенту и ближе к горячим данным (изображениям).

Динамическая нарезка изображений, позволяет освободить место под все "нарезки" и не беспокоиться об их актуальности.

Но в данном случае мы требовательны к вычислительным ресурсам и слой "кеширования" нарезки можно "сдвинуть" ближе к клиенту и в любой момент обновить набор размеров.

То есть идеальным вариантом (для ресурсов) будет гибридная нарезка. Когда мы выделяем данные, которые нужно нарезать динамически или разово.

Также если у Вас часто меняются размеры и формат изображений - Вам скорее больше подходит динамическая нарезка (при наличии вычислительных мощностей). Настоятельно рекомендую делать просчёты под Ваши планируемые требования и мощности.

Примечание

Все примеры кода приведены в ознакомительных целях. Соответственно, Вам нужно проверять и адаптировать данный подход под Ваши требования и цели.