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用Swift构建iOS图像转PDF工具：从基础到进阶实现

作者：蛮不讲李2025.09.18 17:51浏览量：2

简介：本文详细介绍如何使用Swift开发一款iOS应用，实现将多张图像合并为PDF文件的功能。涵盖核心代码实现、权限处理、性能优化及UI设计要点，适合Swift开发者参考。

引言

在移动办公场景中，将多张照片（如合同扫描件、会议记录）合并为单个PDF文件的需求日益普遍。本文将通过Swift语言实现这一功能，重点解析图像处理、PDF生成及iOS权限管理的核心技术点。

一、核心功能实现

1. 图像选择与处理

使用UIImagePickerController或PHPickerConfiguration（iOS 14+推荐）实现多图选择：

  1. // 使用PHPickerConfiguration选择多张图片
  2. func presentImagePicker() {
  3.     var config = PHPickerConfiguration(photoLibrary: .shared())
  4.     config.selectionLimit = 0 // 0表示无限制
  5.     config.filter = .images
  7.     let picker = PHPickerViewController(configuration: config)
  8.     picker.delegate = self
  9.     present(picker, animated: true)
  10. }
  12. // 实现PHPickerViewControllerDelegate
  13. extension ViewController: PHPickerViewControllerDelegate {
  14.     func picker(_ picker: PHPickerViewController, didFinishPicking results: [PHPickerResult]) {
  15.         picker.dismiss(animated: true)
  16.         for result in results {
  17.             result.itemProvider.loadObject(ofClass: UIImage.self) { image, error in
  18.                 if let image = image as? UIImage {
  19.                     DispatchQueue.main.async {
  20.                         self.selectedImages.append(image)
  21.                     }
  22.                 }
  23.             }
  24.         }
  25.     }
  26. }

关键点：

  • 异步加载避免主线程阻塞
  • 错误处理需检查error参数
  • iOS 13以下系统需回退到UIImagePickerController

2. PDF生成引擎

核心PDF生成逻辑使用Core Graphics框架：

  1. func generatePDF(from images: [UIImage], completion: @escaping (URL?) -> Void) {
  2.     let pdfFileName = "MergedDocument.pdf"
  3.     let documentsDirectory = FileManager.default.urls(for: .documentDirectory, in: .userDomainMask).first!
  4.     let pdfURL = documentsDirectory.appendingPathComponent(pdfFileName)
  6.     // 创建PDF上下文
  7.     UIGraphicsBeginPDFContextToFile(pdfURL.path, CGRect.zero, nil)
  9.     for image in images {
  10.         // 计算最佳缩放比例（保持宽高比）
  11.         let imageSize = image.size
  12.         let maxDimension: CGFloat = 612.0 // A4宽度（点单位）
  13.         let scaleFactor = min(maxDimension / imageSize.width, maxDimension / imageSize.height)
  14.         let scaledSize = CGSize(width: imageSize.width * scaleFactor, height: imageSize.height * scaleFactor)
  16.         // 开始新页面
  17.         UIGraphicsBeginPDFPageWithInfo(CGRect(origin: .zero, size: scaledSize), nil)
  19.         // 绘制图像
  20.         let drawRect = CGRect(x: 0, y: 0, width: scaledSize.width, height: scaledSize.height)
  21.         image.draw(in: drawRect)
  22.     }
  24.     UIGraphicsEndPDFContext()
  25.     completion(pdfURL)
  26. }

优化建议：

  • 添加内存警告处理
  • 支持自定义页面尺寸（A4/Letter）
  • 实现分页控制（每页一张或多张图像）

3. 文件管理与分享

生成PDF后需处理文件系统操作：

  1. func sharePDF(at url: URL) {
  2.     let activityVC = UIActivityViewController(activityItems: [url], applicationActivities: nil)
  4.     // iPad适配
  5.     if let popoverController = activityVC.popoverPresentationController {
  6.         popoverController.sourceView = self.view
  7.         popoverController.sourceRect = CGRect(x: self.view.bounds.midX, y: self.view.bounds.midY, width: 0, height: 0)
  8.     }
  10.     present(activityVC, animated: true)
  11. }
  13. // 检查文件是否存在
  14. func fileExists(at url: URL) -> Bool {
  15.     return FileManager.default.fileExists(atPath: url.path)
  16. }

二、进阶功能实现

1. 图像预处理

添加图像旋转/裁剪功能：

  1. extension UIImage {
  2.     func rotated(by degrees: CGFloat) -> UIImage? {
  3.         let radians = degrees * .pi / 180
  4.         let transform = CGAffineTransform(rotationAngle: radians)
  6.         let newSize = CGRect(origin: .zero, size: self.size)
  7.             .applying(transform)
  8.             .integral.size
  10.         UIGraphicsBeginImageContext(newSize)
  11.         let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
  12.         context?.translateBy(x: newSize.width/2, y: newSize.height/2)
  13.         context?.rotate(by: radians)
  14.         draw(in: CGRect(x: -size.width/2, y: -size.height/2, width: size.width, height: size.height))
  16.         let newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
  17.         UIGraphicsEndImageContext()
  18.         return newImage
  19.     }
  20. }

2. 压缩优化

实现动态质量压缩：

  1. func compressImage(_ image: UIImage, maxSizeKB: Int) -> UIImage? {
  2.     var compression: CGFloat = 1.0
  3.     var imageData = image.jpegData(compressionQuality: compression)!
  5.     while imageData.count > maxSizeKB * 1024 && compression > 0.01 {
  6.         compression -= 0.1
  7.         imageData = image.jpegData(compressionQuality: compression)!
  8.     }
  10.     return UIImage(data: imageData)
  11. }

3. 异步处理架构

使用DispatchQueue实现后台处理：

  1. func processImagesAsync(_ images: [UIImage], completion: @escaping (Result<URL, Error>) -> Void) {
  2.     DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
  3.         do {
  4.             let pdfURL = try self.generatePDFInBackground(images)
  5.             DispatchQueue.main.async {
  6.                 completion(.success(pdfURL))
  7.             }
  8.         } catch {
  9.             DispatchQueue.main.async {
  10.                 completion(.failure(error))
  11.             }
  12.         }
  13.     }
  14. }

三、完整应用架构

1. MVC模式实现

Model层：

  1. struct PDFDocument {
  2.     let images: [UIImage]
  3.     let pageSize: CGSize
  5.     func generate() throws -> URL {
  6.         // 实现PDF生成逻辑
  7.     }
  8. }

View层：

  1. class PDFPreviewView: UIView {
  2.     var pdfURL: URL? {
  3.         didSet {
  4.             // 加载PDF预览
  5.         }
  6.     }
  7. }

Controller层：

  1. class PDFGeneratorViewController: UIViewController {
  2.     var viewModel: PDFGeneratorViewModel!
  4.     @IBAction func generateTapped() {
  5.         viewModel.generatePDF { result in
  6.             switch result {
  7.             case .success(let url):
  8.                 self.showPreview(for: url)
  9.             case .failure(let error):
  10.                 self.showAlert(for: error)
  11.             }
  12.         }
  13.     }
  14. }

2. 错误处理体系

定义专用错误类型：

  1. enum PDFGenerationError: Error {
  2.     case noImagesSelected
  3.     case fileCreationFailed
  4.     case imageProcessingError(String)
  5.     case diskFull
  6. }
  8. extension PDFGenerationError: LocalizedError {
  9.     var errorDescription: String? {
  10.         switch self {
  11.         case .noImagesSelected:
  12.             return "请至少选择一张图片"
  13.         case .fileCreationFailed:
  14.             return "无法创建PDF文件"
  15.         case .imageProcessingError(let msg):
  16.             return "图片处理错误: \(msg)"
  17.         case .diskFull:
  18.             return "设备存储空间不足"
  19.         }
  20.     }
  21. }

四、性能优化策略

  1. 内存管理：

    • 使用autoreleasepool处理大批量图像
    • 及时释放不再使用的UIImage对象

  2. 渐进式处理：

    1. func generatePDFIncrementally(images: [UIImage], progressHandler: (Double) -> Void) -> URL {
    2.  let totalSteps = images.count + 2 // 预估步骤数
    3.  var currentStep = 0
    5.  // ...生成逻辑中适时调用...
    6.  currentStep += 1
    7.  let progress = Double(currentStep) / Double(totalSteps)
    8.  progressHandler(progress)
    9. }

  3. 缓存机制：

    • 对重复使用的图像建立内存缓存
    • 实现LRU缓存淘汰策略

五、测试与调试

  1. 单元测试示例：

    1. class PDFGeneratorTests: XCTestCase {
    2.  func testPDFGeneration() {
    3.      let testImages = [UIImage(named: "test1")!, UIImage(named: "test2")!]
    4.      let generator = PDFGenerator()
    6.      let expectation = self.expectation(description: "PDF生成")
    7.      generator.generate(from: testImages) { result in
    8.          XCTAssertNotNil(try? result.get())
    9.          expectation.fulfill()
    10.      }
    12.      waitForExpectations(timeout: 10)
    13.  }
    14. }

  2. 调试技巧：

    • 使用Instruments检测内存泄漏
    • 在PDF生成前后打印内存使用情况
    • 对大文件生成进行耗时统计

六、部署与发布

  1. App Store审核要点：

    • 明确声明照片库访问权限用途
    • 提供完整的隐私政策链接
    • 测试不同设备上的PDF生成兼容性

  2. 扩展功能建议：

结论

通过本文实现的Swift解决方案，开发者可以快速构建出功能完善的图像转PDF应用。关键技术点包括：

  1. 高效的图像选择与处理机制
  2. 稳定的PDF生成引擎
  3. 完善的错误处理体系
  4. 优化的内存管理策略

实际开发中，建议结合具体业务需求进行功能扩展，如添加水印、页码等增值功能。完整项目代码可在GitHub获取（示例链接），欢迎开发者交流优化经验。

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