性能優化示例

這裡提供了一些 Sharp 性能優化的示例和最佳實踐。

內存優化

流式處理大文件

import sharp from 'sharp';
import fs from 'fs';

// 流式處理，避免將整個文件加載到內存
fs.createReadStream('large-image.jpg')
  .pipe(sharp().resize(800, 600))
  .pipe(fs.createWriteStream('output.jpg'));

使用 Buffer 而不是文件

// 對於小文件，使用 Buffer 更高效
const inputBuffer = fs.readFileSync('input.jpg');
const outputBuffer = await sharp(inputBuffer)
  .resize(300, 200)
  .jpeg({ quality: 80 })
  .toBuffer();

fs.writeFileSync('output.jpg', outputBuffer);

及時釋放資源

// 處理完成後及時釋放
const image = sharp('input.jpg');
await image.resize(300, 200).toFile('output.jpg');
// image 實例會被自動垃圾回收

並發控制

限制並發數量

// 設置最大並發數
sharp.concurrency(4);

// 批量處理時控制並發
async function batchProcess(files) {
  const batchSize = 4;
  const results = [];
  
  for (let i = 0; i < files.length; i += batchSize) {
    const batch = files.slice(i, i + batchSize);
    const batchPromises = batch.map(file => 
      sharp(file).resize(300, 200).jpeg().toFile(`output_${file}`)
    );
    
    await Promise.all(batchPromises);
    results.push(...batch);
  }
  
  return results;
}

使用隊列處理

class ImageProcessor {
  constructor(concurrency = 4) {
    this.concurrency = concurrency;
    this.queue = [];
    this.running = 0;
  }
  
  async add(task) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      this.queue.push({ task, resolve, reject });
      this.process();
    });
  }
  
  async process() {
    if (this.running >= this.concurrency || this.queue.length === 0) {
      return;
    }
    
    this.running++;
    const { task, resolve, reject } = this.queue.shift();
    
    try {
      const result = await task();
      resolve(result);
    } catch (error) {
      reject(error);
    } finally {
      this.running--;
      this.process();
    }
  }
}

// 使用示例
const processor = new ImageProcessor(4);

for (const file of files) {
  processor.add(async () => {
    await sharp(file).resize(300, 200).jpeg().toFile(`output_${file}`);
  });
}

緩存優化

緩存處理結果

const cache = new Map();

async function processWithCache(inputPath, width, height) {
  const key = `${inputPath}_${width}_${height}`;
  
  if (cache.has(key)) {
    return cache.get(key);
  }
  
  const result = await sharp(inputPath)
    .resize(width, height)
    .jpeg({ quality: 80 })
    .toBuffer();
  
  cache.set(key, result);
  return result;
}

清空 Sharp 緩存

// 定期清空緩存以釋放內存
setInterval(() => {
  sharp.cache(false);
}, 60000); // 每分鐘清空一次

算法選擇

選擇合適的調整算法

// 對於縮小時使用更快的算法
await sharp('input.jpg')
  .resize(300, 200, { kernel: sharp.kernel.cubic })
  .toFile('output.jpg');

// 對於放大時使用更高質量的算法
await sharp('input.jpg')
  .resize(1200, 800, { kernel: sharp.kernel.lanczos3 })
  .toFile('output.jpg');

批量處理優化

async function optimizedBatchProcess(files) {
  // 按大小分組處理
  const smallFiles = [];
  const largeFiles = [];
  
  for (const file of files) {
    const metadata = await sharp(file).metadata();
    if (metadata.width * metadata.height < 1000000) {
      smallFiles.push(file);
    } else {
      largeFiles.push(file);
    }
  }
  
  // 小文件使用快速算法
  await Promise.all(smallFiles.map(file =>
    sharp(file)
      .resize(300, 200, { kernel: sharp.kernel.cubic })
      .jpeg({ quality: 80 })
      .toFile(`output_${file}`)
  ));
  
  // 大文件使用高質量算法
  await Promise.all(largeFiles.map(file =>
    sharp(file)
      .resize(800, 600, { kernel: sharp.kernel.lanczos3 })
      .jpeg({ quality: 90 })
      .toFile(`output_${file}`)
  ));
}

網絡優化

流式響應

// Express.js 示例
app.get('/image/:filename', async (req, res) => {
  const filename = req.params.filename;
  
  try {
    const imageStream = sharp(`images/${filename}`)
      .resize(300, 200)
      .jpeg({ quality: 80 });
    
    res.set('Content-Type', 'image/jpeg');
    imageStream.pipe(res);
  } catch (error) {
    res.status(404).send('Image not found');
  }
});

條件處理

app.get('/image/:filename', async (req, res) => {
  const { filename } = req.params;
  const { width, height, quality = 80 } = req.query;
  
  try {
    let image = sharp(`images/${filename}`);
    
    if (width || height) {
      image = image.resize(parseInt(width), parseInt(height));
    }
    
    if (req.headers.accept?.includes('image/webp')) {
      image = image.webp({ quality: parseInt(quality) });
      res.set('Content-Type', 'image/webp');
    } else {
      image = image.jpeg({ quality: parseInt(quality) });
      res.set('Content-Type', 'image/jpeg');
    }
    
    image.pipe(res);
  } catch (error) {
    res.status(404).send('Image not found');
  }
});

監控和調試

性能監控

async function processWithTiming(inputPath, outputPath) {
  const startTime = Date.now();
  
  try {
    await sharp(inputPath)
      .resize(800, 600)
      .jpeg({ quality: 80 })
      .toFile(outputPath);
    
    const endTime = Date.now();
    console.log(`處理時間: ${endTime - startTime}ms`);
  } catch (error) {
    console.error('處理失敗:', error.message);
  }
}

內存使用監控

const process = require('process');

function logMemoryUsage() {
  const usage = process.memoryUsage();
  console.log('內存使用:', {
    rss: `${Math.round(usage.rss / 1024 / 1024)} MB`,
    heapTotal: `${Math.round(usage.heapTotal / 1024 / 1024)} MB`,
    heapUsed: `${Math.round(usage.heapUsed / 1024 / 1024)} MB`,
    external: `${Math.round(usage.external / 1024 / 1024)} MB`
  });
}

// 在處理前後記錄內存使用
logMemoryUsage();
await sharp('input.jpg').resize(800, 600).toFile('output.jpg');
logMemoryUsage();

錯誤處理和重試

重試機制

async function processWithRetry(inputPath, outputPath, maxRetries = 3) {
  for (let attempt = 1; attempt <= maxRetries; attempt++) {
    try {
      await sharp(inputPath)
        .resize(800, 600)
        .jpeg({ quality: 80 })
        .toFile(outputPath);
      
      console.log(`處理成功，嘗試次數: ${attempt}`);
      return;
    } catch (error) {
      console.error(`嘗試 ${attempt} 失敗:`, error.message);
      
      if (attempt === maxRetries) {
        throw new Error(`處理失敗，已重試 ${maxRetries} 次`);
      }
      
      // 等待一段時間後重試
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000 * attempt));
    }
  }
}

錯誤分類處理

async function robustProcess(inputPath, outputPath) {
  try {
    await sharp(inputPath)
      .resize(800, 600)
      .jpeg({ quality: 80 })
      .toFile(outputPath);
  } catch (error) {
    if (error.code === 'VipsForeignLoad') {
      console.error('不支持的圖像格式');
    } else if (error.code === 'VipsForeignLoadLimit') {
      console.error('圖像太大，嘗試縮小');
      // 嘗試處理較小的版本
      await sharp(inputPath, { limitInputPixels: 268402689 })
        .resize(400, 300)
        .jpeg({ quality: 80 })
        .toFile(outputPath);
    } else if (error.code === 'ENOSPC') {
      console.error('磁盤空間不足');
    } else {
      console.error('未知錯誤:', error.message);
    }
  }
}

最佳實踐總結

1. 選擇合適的處理方式

// 小文件：直接處理
if (fileSize < 1024 * 1024) {
  await sharp(file).resize(300, 200).toFile(output);
}

// 大文件：流式處理
else {
  fs.createReadStream(file)
    .pipe(sharp().resize(300, 200))
    .pipe(fs.createWriteStream(output));
}

2. 批量處理優化

// 使用 Promise.all 進行並發處理
const promises = files.map(file => 
  sharp(file).resize(300, 200).jpeg().toFile(`output_${file}`)
);
await Promise.all(promises);

3. 內存管理

// 定期清理緩存
setInterval(() => {
  sharp.cache(false);
}, 300000); // 每5分鐘清理一次

4. 錯誤處理

// 總是使用 try-catch
try {
  await sharp(input).resize(300, 200).toFile(output);
} catch (error) {
  console.error('處理失敗:', error.message);
  // 提供備用方案
}

相關鏈接

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• 安裝指南