前端实现动态水印功能的两种方法

我们开发出来的产品，为了避免信息泄露，或者为了版权声明等，都会为页面添加水印。

水印又会分为固定水印和私有水印，例如品牌相关、版权声明之类的，一般是使用固定水印，即任何人打开该页面，水印都是一样的，这种一般是设置背景图片平铺即可，如下图中，用户即使截图传播，也能知道“腾讯新闻”的品牌：

不过今天我们主要讲解的是「私有水印」，即以当前用户的信息、当前时间、当前所在浏览器等信息，来实时生成水印，每个用户产生的水印的是不一样的。

动态生成水印有两种方式：

• 使用 div 来创建，这种方式方便控制样式；
• 使用 canvas 来创建，然后导出成背景图，减少 div 元素的使用；

接下来我们一一来说明这两种方式都是如何使用的，并且还会讲解下如何避免水印被删除和篡改。

1. 使用 div 来创建水印

使用 div 可以创建水印时，首先我们创建出一组的水印，然后再循环生成多个，铺满屏幕即可。

const createWaterItem = ({ texts, width, height }) => {
  const div = document.createElement("div");

  let html = "";
  texts.forEach((text) => {
    html += `<p>${text}</p>`;
  });
  div.innerHTML = html;
  div.style.cssText = `width: ${width}px; height: ${height}px`;
  div.className = "water-item";

  return div;
};

/**
 * 通过div来创建水印
 */
const createWaterMark = ({
  texts, // 要展示的文本，string[]
  target = document.body, // 水印添加的位置
  width = 300, // 单独一小块水印的尺寸
  height = 200, // 单独一小块水印的尺寸
}) => {
  const { offsetHeight, offsetWidth } = target;

  const col = Math.ceil(offsetWidth / width);
  const row = Math.ceil(offsetHeight / height);

  const div = document.createElement("div");
  div.style.cssText = `width: ${width * col}px; height: ${offsetHeight}px`;
  const water = document.createElement("div");
  water.id = "watermark";

  const fragment = document.createDocumentFragment();

  for (let i = 0; i < col * row; i++) {
    fragment.append(createWaterItem({ texts, width, height }));
  }
  div.appendChild(fragment);
  water.appendChild(div);
  target.appendChild(water);

  const style = document.createElement("style");
  style.innerHTML = `#watermark {
            position: absolute;
            top: 0;
            left: 0;
            width: 100%;
            z-index: 19;
            pointer-events: none;
            overflow: hidden;
            color: #dd0000;
          }
          #watermark > div {
            display: flex;
            flex-wrap: wrap;
          }
          #watermark .water-item {
            text-align: center;
            transform: rotate(20deg);
          }`;
  document.head.appendChild(style);
};

createWaterMark({
  texts: [
    "蚊子的博客",
    new Date().toLocaleString(),
    "当前在蚊子的前端博客网站上",
  ],
});

执行之后，得到的效果：

不过由此也能看到，创建出了无数的 dom 元素：

随着页面的增长(chang)，dom 元素也只会越来越多。因此，虽然 div 也能达到水印的效果，但我们并不推荐这种方式。

2. 使用 canvas 来创建水印（推荐）

使用 canvas 来创建水印，主要是用 canvas 把文字转成图片，然后再把图片作为背景图进行平铺。

2.1 具体的代码实现

直接上代码。

import dayjs from "dayjs";

/**
 * 获取水印要插入的元素
 * @param selector 选择器
 */
const getRoot = (selector?: string | Element) => {
  if (selector) {
    if (typeof selector === "string") {
      const dom = document.querySelector(selector);
      if (dom) {
        return dom;
      }
    } else if (selector) {
      return selector;
    }
  }
  return document.body;
};

const waterMarkId = 'water-mark';

/**
 * 创建水印
 * @param texts 水印的文案
 * @param root 水印插入的位置
 * @returns 样式
 */
const create = (texts: string[], root: Element) => {
  const dpr = window.devicePixelRatio;
  const width = 400 * dpr;
  const height = 300 * dpr;
  const fontSize = 18;
  const rotate = -20; // 水印倾斜角度，单位度
  const parentRect = root.getBoundingClientRect();

  const canvas = document.createElement("canvas");
  canvas.style.width = `${width / dpr}px`;
  canvas.style.height = `${height / dpr}px`;
  canvas.width = width;
  canvas.height = height;

  canvas.style.display = "none";
  document.body.appendChild(canvas);

  const ctx = canvas.getContext("2d");
  if (!ctx) {
    return "";
  }

  ctx.translate(width / 2, height / 2);
  ctx.rotate((rotate * Math.PI) / 180);
  ctx.translate(-width / 2, -height / 2);

  ctx.font = `${fontSize}px Verdana`;
  // ctx.fillStyle = "rgba(17, 17, 17, 0.2)";
  ctx.fillStyle = "rgba(191, 191, 191, 0.5)";

  // 设置上下左右居中
  ctx.textAlign = "center";
  ctx.textBaseline = "middle";

  // 为避免多行文本重叠到一块
  const half = Math.floor(texts.length / 2);
  texts.push(dayjs().format("YYYY/MM/DD HH:mm:ss"));
  texts.forEach((text, index) => {
    const diff = (fontSize + 8) * Math.abs(index - half);
    const y = index <= half ? height / 2 - diff : height / 2 + diff;
    ctx.fillText(text, width / 2, y);
  });

  // 这里为了可以直接使用，就把样式写在了js中，您也可以把样式单独提取出来
  const style: any = {
    top: 0,
    left: 0,
    width: `${parentRect.width}px`,
    height: `${parentRect.height}px`,
    "background-image": `url(${canvas.toDataURL("image/png")})`, // 将生成的图片作为背景图
    "background-repeat": "repeat-y", // 当时我们的项目要求是只向下平铺，您可以自行修改
    "background-position": "center top",
    position: "absolute",
    "z-index": 99,
    "pointer-events": "none",
  };
  const cssText = Object.keys(style)
    .map((key) => `${key}: ${(style as any)[key]}`)
    .join(";");

  const waterDom = document.getElementById(waterMarkId);
  if (waterDom) {
    waterDom.parentNode?.removeChild(waterDom);
  }
  const div = document.createElement("div");
  div.id = waterMarkId;
  div.style.cssText = cssText;

  root.appendChild(div);
  canvas.parentNode?.removeChild(canvas);

  return cssText;
};

/**
 * 创建水印
 * @param texts 水印的文案
 * @param selector 水印所在的容器，不传时则默认body
 * @returns 取消监听水印变化的函数
 */
const createWaterMark = (texts: string[], selector?: string | Element) => {
  const root = getRoot(selector);
  create(texts, root);
};

调用：

createWaterMark([
  "蚊子的博客",
  new Date().toLocaleString(),
  "当前在蚊子的前端博客网站上",
]);

2.2 如何让文字上下左右居中

渲染的文本默认是在左上角，但我们有多行文本，每行文本都需要居中显示，而且还有轻微的旋转角度。如果完全以左上角为坐标旋转的话，会有部分文字被遮挡。

我们首先通过translate()方法，将新的起点偏移到中间，然后再进行渲染，再回到最初的起点：

ctx.translate(width / 2, height / 2);
ctx.rotate((rotate * Math.PI) / 180);
ctx.translate(-width / 2, -height / 2);

关于 canvas 中的文字的上下左右居中的问题。canvas 有 textAlign 和 textBaseline 两个属性设置文字的对齐方式，这两个属性是用来设置文本行内整体的对齐方式。

若想上下左右居中时，可以这样设置：

ctx.textAlign = "center";
ctx.textBaseline = "middle";

当只有一行文本时，没什么问题。若有多行本文时，就会发现多行文本重叠到一起。这就需要自己根据文字的大小，进行 y 轴上的偏移：

const half = Math.floor(texts.length / 2); // 获取多行文本的中间位置，决定是向上偏移，还是向下偏移
texts.forEach((text, line) => {
  // 根据文字大小和该行的行数，算出偏移量
  const diff = (fontSize + 8) * Math.abs(line - half);

  // 获取该行文字描绘的y轴坐标：当小于一半时，向上偏移；否则向下偏移
  const y = line <= half ? height / 2 - diff : height / 2 + diff;
  ctx.fillText(text, width / 2, y);
});

最终形成的水印图片效果：

3. 避免水印被删除和篡改

我们为了防止用户使用开发者工具之类的工具，删除或者修改节点的样式去除水印，这时候可以用到 MutationObserver 构造函数，它可以创建并返回一个新的 MutationObserver 它会在指定的 DOM 发生变化时被调用。

在上面的 createrWaterMark() 中：

const createWaterMark = (texts: string[], selector?: string | Element) => {
  const root = getRoot(selector);
  const originalCssText = create(texts, root); // 创建水印，并留存样式，用作后续的样式对比// 为避免水印被删除或样式被修改，这里监听dom节点的变化
  const observer = new MutationObserver(() => {
    const waterMarkDom = document.getElementById(waterMarkId);
    if (waterMarkDom) {
      // 水印还在，但被修改了样式，重新设置样式
      const newStyle = waterMarkDom.getAttribute("style");
      if (originalCssText !== newStyle) {
        waterMarkDom.setAttribute("style", originalCssText);
      }
    } else {
      // 该水印已被删除，重新创建
      create(texts, root);
    }
  });
  observer.observe(root, {
    attributes: true, // 开启监听属性
    childList: true, // 开启监听子节点
    subtree: true, // 开启监听子节点下面的所有节点
  });

  // 返回一个 destory 方法，用于在 useEffect() 中取消该监听
  return () => {
    observer.disconnect();
  };
};

当检测到水印的样式被修改，或者水印被删除，则会重置样式，或者重新创建水印。但这也只是简单的检测，并不能完全保证水印被修改。