14 KiB
2026-10-15
WebP 压缩链路评审(只读,未改代码)
产出:outputs/webp-compression-review-2026-10-15.md
关键事实(已实证)
internal/storage/s3.go:186的maxWidth=1920+Quality:80对所有用途一刀切; 前端profile.html:1390头像 cropper 只出 512,服务端却按1920 存 → 头像实测多传 ~7倍。chai2010/webp v1.4.0的Options只有 Lossless/Quality/Exact; C 层是裸WebPEncodeRGB/RGBA(internal/src/webp.c:194-215)= cwebp method4 默认档。 → method/sns/filter/alpha_q/near_lossless 全都不可控。实测 method6 再省 3~6%。- 🔴
Dockerfile:16用 Alpine apk 但未装webp包 → 容器内无cwebp→s3.go:201LookPath 必失败 → GIF 动画 WebP 分支是死代码,线上一直原图 GIF,且无日志。 - 🔴
s3.go:99/page.go:707用image.Decode不读 EXIF Orientation;templates/question/item.html:206,238的accept="image/*"是原图直传(无 canvas 归一) → 手机竖拍照片转 WebP 后横躺。 - 缺
len(webp) >= len(orig)回退兜底(小图/线框图可能越转越大)。 format=="webp"会二次有损重编(实测 160KB→140KB,体积收益不确定但画质丢一代)。s3.go对同一张图解码两遍(99 行取format + 181 行完整解码),4096² 下峰值 ~64MB/张。route/question/page.go:740PutObject 缺 CacheControl(s3.go:158有 immutable)。s3.go:187只判Dx()>1920,不限制长边 → 竖图 1080×10000(10.8M 像素 < 16.7M 上限)不缩放。
实测方法
本机无 libwebp/GCC,Go 侧未编译。体积基线用 Pillow(绑定同一份 libwebp 1.4.0)
对 outputs/*.png 真实截图测 m4/m6、q75/80/85、lossless。
imaging.Lanczos vs Pillow LANCZOS 的差异未纳入。
method=6 的编码耗时未实测 —— 这是决定是否采用的关键约束(m6 约为 m4 的 5~10 倍耗时,1C1G 需实测)。
方案分批
- 批次 A(低风险):按用途分档(头像 512/q78、背景 1920/q80、通用 1600/q80)、 加大小回退、webp 透传、限长边、补 CacheControl、GIF 缺 cwebp 补 Warn。
- 批次 B:method=6(需先Dockerfile 装 webp + 实测耗时)、EXIF 归一、统一 GIF 实现、降内存。
批次 A 已落地(同日)
用户确认不使用 Docker(webp 包/cwebp 相关影响可忽略),故批次 A 全部走 Go 侧实现。
改动文件
internal/storage/s3.go(LF)- 新增导出
EncodeSpec{MaxSide, Quality}+ 档位avatarEncodeSpec(512/78)、backgroundEncodeSpec(1920/80)、导出GeneralEncodeSpec(1600/80)(导出是因为route/question/page.go要传参给ConvertStaticImageToWebP)。 uploadPictureToS3新增第 4 参spec EncodeSpec;3 个 Upload* 入口各自传档位。ConvertStaticImageToWebP(r, spec):签名变了,用imaging.Fit同时限宽高 (原Resize(img, maxWidth, 0, ...)只限宽,1080×10000 竖图不缩放)。- 新增
case "webp":已是 WebP 且尺寸合规 → 原样透传,不再二次有损。 - 所有转换分支加
len(webpData) >= len(原图)回退兜底。 cwebp缺失时logrus.Warn(原先完全静默);新增sirupsen/logrus导入。
- 新增导出
route/question/page.go(CRLF,792→794 行)- 同款 webp 透传 + 体积兜底;用
image.DecodeConfig拿尺寸避免多余全量解码。 - PutObject 补
CacheControl: public, max-age=31536000, immutable。
- 同款 webp 透传 + 体积兜底;用
dev/s3stub/s3_stub.go、dev/webpstub/webp.go:桩签名同步。- 新增
internal/storage/encode_spec_test.go(fitsWithin边界 + 档位值断言)。
验证结果(全部实测)
- 编译:本机无 libwebp/GCC,用临时副本 +
go mod edit -replace github.com/chai2010/webp=../webpstub让真实 s3.go 参与编译(比s3stuboverlay 强,后者会把 s3.go 换成桩、等于没检查它)。go build ./...EXIT=0,go vet ./...EXIT=0。 - 测试:
go test ./internal/...(带 PG)全绿,含internal/storage。 - 兜底逻辑有效性实测(Pillow,同 libwebp 1.4.0):
- 头像真实路径(前端 cropper 出 512×512 PNG,quality:null 无损)→ WebP 10,486 vs PNG 103,054,用 WebP。
- 线框图 200×200 → WebP 908 vs PNG 652,回退 PNG(兜底生效,这就是不加兜底会踩的坑)。
- 纯色 1600×900 → WebP 2,672 vs PNG 6,390,用 WebP。
关键坑
go build -overlay不能替换 GOMODCACHE 下的文件(Go 明确报错)。 唯一可行的本机方案是复制项目到临时目录 +go mod edit -replace到本地 stub 模块。- 前端头像 cropper 输出 PNG(
profile.html:1391fileType:'image/png', quality:null), 背景是 jpeg q0.92 —— 服务端转 WebP 的收益主要来自这里。 - 站点模板实际展示尺寸:头像 120px(
.tb-frame-avatar),背景铺满宽度, 私聊图max-width:75%,提问图 100×100 缩略。→ 头像档 512 有据可依。
批次 A 未覆盖
- method 仍锁在 4(
chai2010/webp只暴露 Quality/Lossless/Exact)。 - EXIF 方向未处理、GIF 双实现未统一、同一张图仍解码两遍 —— 见下方批次 B。
批次 B1+B2 已落地(同日,用户批准)
用户澄清:生产是裸 Linux(不用 Docker),且能确保部署机装了 cwebp。
🔴 重要:原报告的 method=6 结论被实测推翻
原报告写「m6 耗时是 m4 的 5~10 倍」——未实测,错的。实测(取中位数、颠倒顺序防干扰):
| 场景 | m4 | m6 | 倍数 | 体积差 |
|---|---|---|---|---|
| 1600x4830 (7.7MP) | 1867ms | 2229ms | 1.2x | -2.9% |
| 1920x1080 背景 | 464ms | 655ms | 1.4x | -3.3% |
| 1200x800 配图 | 253ms | 492ms | 1.9x | -3.0% |
| 512x512 头像 | 60ms | 81ms | 1.4x | -3.5% |
结论:代价远小于预估,但收益只有 3%——1.2~1.9x CPU 换 3% 不划算,决定不做 method=6。 (另注:Pillow 绑的是 libwebp 1.6.0,项目是 1.4.0,耗时数值仅供相对比较。)
B1 EXIF 方向归一
- 新增
internal/storage/exif.go:jpegOrientation(手工解析 APP1/Exif + TIFF IFD0, 不引新依赖,项目原本无 EXIF 库)、applyJPEGOrientation(走orientedImage+draw.Draw一次性拷贝,支持全部 8 种方向)。 - 接入
ConvertStaticImageToWebP,顺序必须是「先归一方向,再限边缩放」—— 归一会交换宽高,顺序反了会按错误的边长做缩放判断。 - 为何不可事后修:实测转码成 WebP 后 EXIF 被整体丢弃(字节流无
Exif标记), 方向信息永久消失。且image.Decode与 Pillow 默认都不读 EXIF,已实证。
B2 GIF 统一
convertGifToAnimatedWebP导出为ConvertGifToAnimatedWebP,page.go的 GIF 分支 改为复用同一实现(此前page.go完全跳过转换)。- 新增
maxGIFFrames = 200+gifFrameCount(遍历数据块统计 Image Descriptor, 不解码像素,常数级开销)。CheckPixelLimit只看 GIF 逻辑屏尺寸, 500 帧 2000x2000 的 GIF 体积小但会让 cwebp 长时间吃 CPU。 - cwebp 参数补
-metadata none。 - 两处 GIF 分支都加
len(webp) >= len(原图)兜底。
验证
go build ./...EXIT=0、go vet ./...EXIT=0、go test ./internal/... ./route/...(带 PG)全绿。- 新增测试
exif_test.go(JPEG 手工构造 APP1 段,覆盖大小端/越界/截断/非 JPEG; 8 种方向逐像素校验)、gif_test.go(1/12/200/201 帧 + 垃圾输入)。
踩坑记录(都是我自己写错的)
-
gifFrameCount恒返回 0:漏跳 7 字节 Logical Screen Descriptor,pos停在 LSD 首字节(宽度低位)→ 首轮命中default返回 0。 LSD 的 packed 在data[10](=pos+4),必须无条件 pos += 7 再按 flag 加色表。 -
buildJPEGWithOrientationpanic:entry[10:12]只有 2 字节却调PutUint32。 IFD 条目固定 12 字节,next-IFD 偏移占最后 2 字节,保持 0 即可。 -
image.Config没有Dx()/Dy(),是Width/Height字段。 -
color.RGBA().RGBA()返回 alpha 预乘值,不能简单和v<<8比较, 要四个通道一起比。 -
WebP 桩不产出字节 → 依赖真实编码器的端到端断言在本机无法成立, 已改为
t.Skip(桩环境跳过),像素级映射由单测覆盖。
部署后线上验证(用户已部署 box-dev-api)
新增 dev/devcheck-avatar.py(头像链路,可复跑)。A 分档线上确认生效:
上传 1600x1600 JPEG(124,941 B)→ 存储为 512x512 WebP, 1,496 B。
🔴 线上验证暴露的真实缺口(待修)
EXIF 归一的位置太晚,比例校验看不到归一后的方向。
s3.go:110asp.check()只用image.DecodeConfig拿宽高,不读 EXIF;- EXIF 归一在
ConvertStaticImageToWebP内部(第 240+ 行),晚于比例校验。 - 后果:手机竖拍照片(像素 4032x3024 + Orientation=6,实际显示 3024x4032) 直传头像会被判「比例不符 1:1(偏差 0.333)」而拒绝——尽管用户看到的是方形。 实测线上确实如此:传 1536x512+EXIF=6 被拒,头像 URL 未变。
- 前端走 cropper(canvas 会归一方向)不受影响,故只影响绕过前端的直传。
- 修法方向:
asp.check先读jpegOrientation,对 5/6/7/8 交换宽高再比比例。 别为一次校验就完整解码(大图内存),只做 EXIF 段解析 + 宽高交换即可。
验证脚本踩坑
- 提问成功页不渲染图片(
templates/question/success.html无图片区), 图片只在question.go:50的详情页渲染;且提问图 key 不带picture/前缀 (是<年>/<月>/<纳秒>.<ext>),头像才带picture/。→ 断言正则要分开写。 /user/profile/update是完整资料表单,UpdateProfile有 12+ 个required字段 (internal/form/user.go:7)。只发_csrf会被挡在 Bind 阶段、头像根本不上传。 做法:从 profile 页抓取所有 input/select/textarea 的 name=value 回填。- 头像上传成功是 302,头像 URL 在跳转后的页面里(不是响应体)。
补完 B1 + B3(2026-10-15 夜)
B1 补完:EXIF 比例校验缺口
aspect.check签名改为(cfg image.Config, orientation int) error——不再自己DecodeConfig, 由调用方传入已解析的宽高,顺带消除一次重复的文件头读取。- 内部:
orientationSwapsDimensions(orientation)为真(5/6/7/8)则交换 w/h 再比比例。 imagecheck新增CheckAspectRatioSize(w, h, wantW, wantH, tol);CheckAspectRatio(r,...)改为薄封装(内部走 DecodeConfig + 调Size 版),行为不变。exif.go抽出orientationSwapsDimensions,applyJPEGOrientation里的 switch 改为调它(去重)。
B3:合并重复解码(峰值内存减半)
- 根因:
uploadPictureToS3里image.Decode为拿 format 解一遍 →ConvertStaticImageToWebP内再解一遍。 - 改法:
image.DecodeConfig一次同时拿 format + 宽高(不解像素), 供「像素上限校验 / 比例校验 / WebP 透传判断」三处共用;完整解码只发生在真正要转码时。 ConvertStaticImageToWebP签名(io.Reader, spec)→([]byte, spec): 调用方手里已有原始字节,不必再包一层bytes.Reader(也不必内部io.ReadAll复制)。 内部随之删掉重复的CheckPixelLimit(调用方已在解码前校验过)。route/question/page.go同步:删掉image.Decode取 format 与DecodeConfig取 cfg 的两次调用, 改为一次DecodeConfig;新增本地fitsWithinSide(cfg, maxSide)。dev/s3stub/s3_stub.go同步签名(去掉ioimport)。- 实测堆峰值增量(runtime.MemStats,含保留引用强制不回收):
输入 一次解码 两次解码 JPEG 4000×3000 (2.3MB) 18.1 MB 36.1 MB PNG 3000×3000 (33KB) 36.1 MB 72.1 MB → 正好 2 倍。1C1G 上并发上传大图时这是决定性的。
线上验证通过(2026-10-16 上午)
脚本:dev/devcheck-upload.py(取代 dev/devcheck-avatar.py),12/12 全通过。
⚠️ 重要纠正:头像路径测不出 EXIF 比例校验缺口
头像要求 1:1 是对称比例 —— EXIF 归一(5/6/7/8 交换宽高)后比例不变。
所以修没修缺口,头像路径表现完全一样。之前 devcheck-avatar.py 那个
「1536x512 + ori6」用例根本测不到点上(3:1 和 1:3 都不是 1:1,两边都会被拒)。
能触发缺口的是背景 16:9(非对称)。
核心用例(背景 16:9 + EXIF Orientation=6)
像素 1080x1920(竖,比例 0.5625)+ ori6 → 肉眼看到 1920x1080(16:9)
- 修复前:按像素判比例,偏差 |0.5625 - 1.7778| = 1.215 >> 0.01 → 被误拒
- 修复后:先交换宽高,偏差 0 → 放行
线上实测数据
| 用例 | 输入 | 存盘结果 |
|---|---|---|
| A 分档头像 | 1600×1600 JPEG 125,865 B | webp (512,512) 1,542 B |
| 背景正向对照 | 1920×1080 JPEG 93,484 B | webp (1920,1080) 7,582 B |
| 背景 EXIF ori6 | 1080×1920 JPEG 138,842 B | webp (1920,1080) 9,900 B |
| 反向用例 | 1080×1920 无 EXIF | 被 16:9 校验拒绝 ✅ 未把校验放宽 |
像素级方向验证(尺寸对≠ 方向对)
与 Pillow ImageOps.exif_transpose 作黄金标准比「红色标记条包围盒」:
黄金标准(Pillow exif_transpose) 红条bbox=(0, 0, 1916, 88) -> 顶部
线上存盘(本项目 WebP) 红条bbox=(0, 0, 1916, 88) -> 顶部
完全一致 → 方向归一正确。这条已固化进脚本(redness_bbox() + 一条断言)。
踩坑
- 用「上下左右取平均亮度」判断红条位置不可靠:采样带(H//10=108px)比红条本身 (w//12=90px)还宽,红色被稀释成背景色 → 误判「方向未归一」。 正确做法是按颜色阈值 r>150&&g<90&&b<90 定位像素包围盒。
- 排查时必须先建立黄金标准再判定「我实现错了」,否则会去改本来正确的代码。