Web打印探秘

笔者最近做了一个在 Web 构建打印模板的需求，从中学习到一些有价值的东西，特地记录一篇文章分享。

概述

本文首先描述笔者所处的项目组的 Web 打印项目的需求背景，然后描述笔者在实践 Web 打印项目的过程中遇到了诸多问题，阐述 Web 打印的问题解决思路，最后给出了另外一种 Web 打印的需求解决方案，即使用Headless browser生成图片并打印的方案。预计阅读时间5 ~ 10分钟。

本文主要分下面几个方面：

• Web 构建打印模板需求

• 基本概念

  • 打印设备接口
  • 页面模型
  • 引入打印样式
• 处理 Web打印 分页问题
• 去除浏览器默认的页眉页底
• 构建自定义的页眉页底
• 使用 Headless browser 生成图片的解决方案

Web 构建打印模板需求

产品经理小姐姐近期给笔者写了这样一个需求：

1. 实现一个打印报告的模板页面，浏览器或客户端调用打印设备的接口打印出对应的报告。
2. 对应报告支持报告模板配置，模板分几种，例如免费玩家用极简版、低保玩家用基本版、充值玩家用高级版、土豪玩家用顶配版。没错，充值才能变得更强。
3. 需要实现分页功能，支持把对应的内容展示到对应的页。例如：内容A为基本信息，需要展示到第一页，低保玩家享受内容B，展示到第二页...土豪玩家享受所有的功能，展示到第n页。
4. 展示产品配置的对应的页眉、页底。

于是，为了解决上述需求，笔者大概写了这样的一个模板，如下所示：

<div class="page1">
    <div>我是第一页1</div>
    <div>我是第一页2</div>
    <div>我是第一页3</div>
</div>
<div class="page2">
    <div>我是第二页1</div>
    <div>我是第二页2</div>
    <div>我是第二页3</div>
</div>
<div class="page3">
    <div>我是第三页1</div>
    <div>我是第三页2</div>
    <div>我是第三页3</div>
</div>
<div class="page4">
    <div>我是第四页1</div>
    <div>我是第四页2</div>
    <div>我是第四页3</div>
</div>

基本概念

打印设备接口

浏览器打印是一个很成熟的应用，最简单的打印直接调用window.print()或者是调用document.execCommand('print')。此时，浏览器会弹出打印预览的窗口，通过页面生成了pdf用于打印预览。如图所示，展示了谷歌首页的打印预览：

页面模型

和 CSS 盒子模型一样，页面盒子模型由外边距 (margin)、边框 (border)、内边距 (padding) 和 内容区域 (content area) 构成：

有以下两点可以注意：

• 打印页面时，只打印出页面的内容区域
• 页面默认有页眉页脚信息，展现到页面外边距范围

默认情况下，页面是从左到右、从上到下展示，如果需要更改打印设备的方向，可以通过设置根元素的 direction 和 writing-mode 属性来改变页面方向。

引入打印样式

可以通过三种方式引入打印样式：

1. 使用 @media print：

@media print {
    body {
        background-color:#FFFFFF;
        margin: 0mm;  /* this affects the margin on the content before sending to printer */
    }
    // ...
}

1. 内联样式使用media属性：

<style type="text/css" media="print">
</style>

1. 在 CSS 中使用 @import：

@import url("print.css") print;

1. HTML 中使用的link标签添加media属性：

<link rel="stylesheet" media="print" href="print.css">

处理 Web打印 分页问题

项目需求中首先遇到的问题是需要处理 Web打印 分页问题。即使该部分未占满一页纸的高度，也需要进行手动的分页。起初，我通过计算页面每个部分的高度，在对应页面部分的节点的高度下方预留一部分的外边距来实现，如下代码所示，通过查资料得知 A4纸的宽高比为 297 : 210 ，除去页面外边距（左右各 20mm ）来算得每一部分需要预留的高度：

const A4_HEIGHT_WIDTH_RATE = 297 / (210 - 2 * 13); // 打印区域长宽比：（A4纸高）比（A4纸宽减去左右侧20mm的边距）
const PAGE_WIDTH = 680; // 页面宽度（像素值）
const PAGE_HEIGHT = PAGE_WIDTH * A4_HEIGHT_WIDTH_RATE; // 页面高度

const $page1El = document.querySelector('.page1');
const page1Height = parseInt($page1El.clientHeight); // page1的高度是多少像素
const pageNum = Math.ceil(page1Height / PAGE_HEIGHT); // page1需要占多少页，超过1页的高度，就需要占2页，因此向上取整
const marginBottom = pageNum * PAGE_HEIGHT - page1Height; // 需要预留多少外边距
$page1El.style.marginBottom = `${marginBottom}px`;

但是，其实 CSS 早就支持了打印设备里的分页问题了，可以通过设置break-after: page; 或 page-break-after: always;实现在打印设备的分页：

.page1 {
    break-after: page;
    page-break-after: always;
}
// ...

去除浏览器默认的页眉页底

实现分页的效果后，发现页面打印会在页底出现当前页面的 url ：

页面默认有页眉页脚信息，展现到页面外边距范围，通过去除 页面模型 的外边距，使得内容不会延伸到页面的边缘，再通过设置 body 元素的 margin 来保证 A4 纸打印出来的页面带有外边距：

@media print {
    @page {
        margin: 0;
    }
    body {
        margin: 2cm;
    }
}

现在打印出来的页面不再具有默认的页底：

构建自定义的页眉页底

通过将对应的页眉、页底元素的 position 设置为 fixed 可以固定对应节点到页面的任意一部分，它们也将在每个打印页面上重复。

.header {
    position: fixed;
    top: 0;
}
.footer {
    position: fixed;
    bottom: 0;
}

使用 Headless browser 生成图片的解决方案

上面说了那么多，都是在前端实现的 Web 打印的解决方案，但实际上，如果可以在后台直接通过 Web 页面，预先保存好的页面模板，通过拉取后台数据，并运行Headless browser生成一张截图，通过打印截图就可以解决这样的问题了，下面以 phantomjs 配合 pug为例，展示笔者使用Headless browser生成图片的简单解决方案：

// 针对链接的截图服务
// 返回phantom实例的promise对象，为了获取对应的base64编码
function captureByUrl(url, data) {
    let instance;
    let page;
    const destroyInstance = () => {
        // 关闭页面
        page.close();

        // 退出实例
        instance.exit();
    };

    return phantom.create() // 首先，创建phantom实例
        .then((_instance) => {
            instance = _instance;

            return instance.createPage();
        })
        .then((_page) => {
            page = _page;
            if (data.width && data.height) { // 设置phantom截图页面的宽高值
                page.property('viewportSize', {
                    width: data.width,
                    height: data.height
                });
            }
            page.setting('userAgent', 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/37.0.2062.120 Safari/537.36');
            return page.open(url);
        })
        .then(() => {
            return page.renderBase64('PNG'); // 渲染对应图片，拿到base64字符串
        })
        .then((image) => {
            destroyInstance(); // 销毁phantom实例
            return image;
        }, (error) => {
            destroyInstance(); // 销毁phantom实例
            throw error;
        });
}

如上代码所示，使用 Headless browser 打开一个链接，通过renderBase64将对应页面的预览图截图生成base64字符串。

对应的，在服务端，可以通过读取预先写好的pug模板，传入对应数据生成对应页面预览图，再通过 Headless browser 生成截图保存到本地，即可实现 Web 打印在服务端的解决方案，如下代码所示，为服务端读取模板，并保存图片的部分代码：

// 针对模板和数据的截图服务
function captureByTemplate(template, data) {
    const content = pug.compile(template)(Object.assign({
        URL_PREFIX,
    }, data));
    const contentInBase64 = new Buffer(content).toString('base64');
    const url = `data:text/html;charset=utf8;base64,${contentInBase64}`;

    return captureByUrl(url, data);
}

captureByTemplate(fs.readFileSync('./print.pug', 'utf-8'), data)
    .then(base64Data => {
        fs.writeFile("out.png", base64Data, 'base64', function(err) {
            console.error(err);
        });
    })
    .catch(err => {
        console.error(err);
    });

小结

本文为笔者在实践 Web 打印相关项目的项目总结，首先描述了 Web 打印项目一般需求，然后在打印设备下，页面模型的展现形式；然后描述了笔者在实践过程中遇到的一些常见问题，给出一些通用性的解决方案。最后，联想到 Headless browser 也可用于实现打印模板需求，笔者以 phantomjs 和 pug 模板为例进行了一个简单的实践。

最后，笔者近期建立了一个技术交流群，欢迎大家在群里讨论技术，另外，帮团队打个广告，医疗健康事业部还在招聘前端、后台、数据工程师，有想加入腾讯医疗健康的朋友可以加群或者直接发送简历到 [e-mail] 。