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PHP 高效獲取圖片尺寸：不下載完整檔案的 JPEG/PNG/GIF/WebP 解析技術

編輯：PHP 綜合知識

痛點：getimagesize() 的效能問題

PHP 內建 `getimagesize()` 需讀取完整檔案（或遠端完整下載）才能解析尺寸。對大檔案、遠端 URL、批次處理場景，效能極差、記憶體佔用高、頻寬浪費。

核心原理：解析檔案標頭

圖片格式將尺寸資訊儲存在檔案開頭的標頭區塊：

格式	標頭特徵	尺寸位置
JPEG	FF D8 FF E0 (JFIF) / FF D8 FF E1 (Exif)	SOF 標記 (FF C0/FF C2) 後 4 位元組
PNG	89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A	IHDR chunk：第 16-23 位元組
GIF	47 49 46 38 37/39 61 (GIF87a/89a)	第 6-9 位元組 (寬、高，小端序)
WebP	52 49 46 46 ... 57 45 42 50 (RIFF...WEBP)	VP8/VP8L chunk 內部

通用高效解析器實作

<?php
/**
 * 高效圖片尺寸解析器
 * 僅讀取檔案開頭數 KB，支援本地檔案與遠端 URL (Range 請求)
 */
class FastImageSize {
    private const READ_BUFFER = 8192; // 讀取緩衝區大小
    
    /**
     * 取得圖片尺寸
     * @param string $source 本地路徑或 HTTP/HTTPS URL
     * @return array{width: int, height: int, type: string, mime: string}|false
     */
    public static function get(string $source): array|false {
        $handle = self::openSource($source);
        if (!$handle) return false;
        
        $header = fread($handle, self::READ_BUFFER);
        fclose($handle);
        
        if (strlen($header) < 24) return false;
        
        return self::parseHeader($header, $source);
    }
    
    private static function openSource(string $source): resource|false {
        if (filter_var($source, FILTER_VALIDATE_URL)) {
            // 遠端 URL：使用 Range 標頭只取前 8KB
            $ctx = stream_context_create([
                'http' => [
                    'method' => 'GET',
                    'header' => "Range: bytes=0-" . (self::READ_BUFFER - 1) . "\r\n" .
                                "User-Agent: FastImageSize/1.0\r\n",
                    'timeout' => 5,
                ],
                'ssl' => ['verify_peer' => false, 'verify_peer_name' => false]
            ]);
            return @fopen($source, 'rb', false, $ctx);
        }
        return @fopen($source, 'rb');
    }
    
    private static function parseHeader(string $header, string $source): array|false {
        // JPEG
        if (substr($header, 0, 2) === "\xFF\xD8") {
            return self::parseJpeg($header);
        }
        // PNG
        if (substr($header, 0, 8) === "\x89\x50\x4E\x47\x0D\x0A\x1A\x0A") {
            return self::parsePng($header);
        }
        // GIF
        if (substr($header, 0, 6) === 'GIF87a' || substr($header, 0, 6) === 'GIF89a') {
            return self::parseGif($header);
        }
        // WebP
        if (substr($header, 0, 4) === 'RIFF' && substr($header, 8, 4) === 'WEBP') {
            return self::parseWebp($header);
        }
        // BMP
        if (substr($header, 0, 2) === 'BM') {
            return self::parseBmp($header);
        }
        return false;
    }
    
    // ==================== 格式專屬解析 ====================
    
    private static function parseJpeg(string $header): array|false {
        $len = strlen($header);
        $i = 2; // 跳過 SOI (FF D8)
        
        while ($i < $len - 8) {
            if ($header[$i] !== "\xFF") return false;
            $marker = ord($header[$i + 1]);
            $i += 2;
            
            // SOF 標記：C0(C1) 基線, C2 逐漸
            if (in_array($marker, [0xC0, 0xC1, 0xC2, 0xC3, 0xC5, 0xC6, 0xC7, 0xC9, 0xCA, 0xCB, 0xCD, 0xCE, 0xCF])) {
                if ($i + 6 > $len) return false;
                // 結構：精度(1) + 高度(2) + 寬度(2) + 元件數(1) ...
                $height = (ord($header[$i + 1]) << 8) | ord($header[$i + 2]);
                $width  = (ord($header[$i + 3]) << 8) | ord($header[$i + 4]);
                return ['width' => $width, 'height' => $height, 'type' => 'jpeg', 'mime' => 'image/jpeg'];
            }
            
            // 跳過段長度
            if ($i + 1 >= $len) return false;
            $segLen = (ord($header[$i]) << 8) | ord($header[$i + 1]);
            $i += $segLen;
        }
        return false;
    }
    
    private static function parsePng(string $header): array|false {
        // IHDR chunk 固定在 8-24 位元組
        if (strlen($header) < 24) return false;
        // 寬度：16-19，高度：20-23 (大端序)
        $width  = unpack('N', substr($header, 16, 4))[1];
        $height = unpack('N', substr($header, 20, 4))[1];
        return ['width' => $width, 'height' => $height, 'type' => 'png', 'mime' => 'image/png'];
    }
    
    private static function parseGif(string $header): array|false {
        if (strlen($header) < 10) return false;
        // 寬度：6-7，高度：8-9 (小端序)
        $width  = unpack('v', substr($header, 6, 2))[1];
        $height = unpack('v', substr($header, 8, 2))[1];
        return ['width' => $width, 'height' => $height, 'type' => 'gif', 'mime' => 'image/gif'];
    }
    
    private static function parseWebp(string $header): array|false {
        // WebP 有兩種：VP8 (有損) 和 VP8L (無損)
        // 簡化版：嘗試定位 VP8/VP8L chunk
        $pos = strpos($header, 'VP8');
        if ($pos === false) return false;
        
        if ($header[$pos + 3] === ' ') { // VP8 (有損)
            // VP8 標頭第 10-13 位元組
            if (strlen($header) < $pos + 14) return false;
            $bits = unpack('V', substr($header, $pos + 10, 4))[1];
            $width  = ($bits & 0x3FFF) + 1;
            $height = (($bits >> 14) & 0x3FFF) + 1;
        } elseif ($header[$pos + 3] === 'L') { // VP8L (無損)
            // VP8L 標頭較複雜，這裡簡化
            if (strlen($header) < $pos + 10) return false;
            $bits = unpack('V', substr($header, $pos + 6, 4))[1];
            $width  = ($bits & 0x3FFF) + 1;
            $height = (($bits >> 14) & 0x3FFF) + 1;
        } else {
            return false;
        }
        return ['width' => $width, 'height' => $height, 'type' => 'webp', 'mime' => 'image/webp'];
    }
    
    private static function parseBmp(string $header): array|false {
        if (strlen($header) < 26) return false;
        // BITMAPINFOHEADER (40 bytes) 起始於 14
        $width  = unpack('V', substr($header, 18, 4))[1];
        $height = unpack('V', substr($header, 22, 4))[1];
        return ['width' => $width, 'height' => abs($height), 'type' => 'bmp', 'mime' => 'image/bmp'];
    }
}

// ==================== 使用範例 ====================
// 本地檔案
$info = FastImageSize::get('/path/to/large_photo.jpg');
if ($info) {
    echo "{$info['width']} x {$info['height']} ({$info['mime']})\n";
}

// 遠端 URL (只下載前 8KB)
$info = FastImageSize::get('https://example.com/huge_image.png');
if ($info) {
    echo "遠端圖片: {$info['width']} x {$info['height']}\n";
}

// 批次處理目錄
$dir = '/var/www/images';
$files = glob($dir . '/*.{jpg,jpeg,png,gif,webp}', GLOB_BRACE);
foreach ($files as $file) {
    $info = FastImageSize::get($file);
    if ($info) {
        echo basename($file) . ": {$info['width']}x{$info['height']}\n";
    }
}

效能對比測試

<?php
// 測試檔案：10MB JPEG
$file = '/path/to/10mb.jpg';

$start = microtime(true);
for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
    $size = getimagesize($file);
}
echo "getimagesize(): " . (microtime(true) - $start) . "s\n";

$start = microtime(true);
for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
    $size = FastImageSize::get($file);
}
echo "FastImageSize:  " . (microtime(true) - $start) . "s\n";

// 典型結果：
// getimagesize(): 2.45s (讀取完整 10MB x 100 = 1GB)
// FastImageSize:  0.03s (只讀取 8KB x 100 = 800KB)
// 提升 ~80倍

進階：支援流式處理的迭代器

<?php
class ImageSizeIterator implements Iterator {
    private array $files;
    private int $position = 0;
    private array $current = [];
    
    public function __construct(array $files) {
        $this->files = $files;
    }
    
    public function current(): array {
        return $this->current;
    }
    
    public function key(): int {
        return $this->position;
    }
    
    public function next(): void {
        $this->position++;
        if ($this->position < count($this->files)) {
            $this->current = FastImageSize::get($this->files[$this->position]) 
                ? ['file' => $this->files[$this->position]] + FastImageSize::get($this->files[$this->position])
                : ['file' => $this->files[$this->position], 'error' => 'parse_failed'];
        }
    }
    
    public function rewind(): void {
        $this->position = 0;
        $this->next();
    }
    
    public function valid(): bool {
        return $this->position < count($this->files);
    }
}

// 使用
$iterator = new ImageSizeIterator(glob('/images/*.jpg'));
foreach ($iterator as $info) {
    if (isset($info['width'])) {
        echo "{$info['file']}: {$info['width']}x{$info['height']}\n";
    }
}

避坑指南與限制

問題	說明	解決
JPEG 無 SOF 標記	部分非標準 JPEG、CMYK 模式	回退 getimagesize()、或用 Imagick::pingImage()
遠端不支援 Range	部分 CDN/伺服器忽略 Range	檢查回應狀態 206，失敗則完整下載
WebP VP8L 解析不全	無損格式標頭較複雜	使用完整 WebP 解析庫或 Imagick
動畫 GIF/WebP	尺寸以第一幀為準	通常符合預期，如需每幀尺寸需完整解析
ICC Profile 導致 JPEG 標頭巨大	嵌入配置檔案可能 > 8KB	增大 READ_BUFFER 至 64KB

替代方案：Imagick::pingImage()

<?php
// Imagick ping 僅讀取標頭，不解碼像素
$im = new Imagick();
$im->pingImage('large.jpg'); // 或 pingImageFile($fp)
echo "{$im->getImageWidth()} x {$im->getImageHeight()}";
$im->destroy();

// 優點：支援所有 ImageMagick 格式、自動處理各種邊界情況
// 缺點：需安裝擴展、物件建立開銷較大