# multiavatar (Rust)
[](LICENSE)
[](https://github.com/Demon1110/multiavatar-rust)
Multiavatar 的**纯 Rust 全功能移植**（原始 JavaScript：[multiavatar.js](https://github.com/multiavatar/Multiavatar)，作者 Gie Katon）。
基于输入字符串的 SHA-256 哈希派生 12 位随机种子，映射 12 个环境/部件槽位，从内置 12×16×3 主题部件库拼装成确定性头像，
支持 **SVG / PNG / JPEG / GIF / favicon(zip) / favicon.ico / PNG data URI** 七种输出，内置 **LRU 缓存**与 **SVG 体积优化**。
> 行为基准：`multiavatar-java`（Java 版，官方 JS 的逐字符等价移植）。
> 本仓库 20 组奇偶校验样本（ASCII/中文/emoji/强制角色主题）与 Java 版输出**逐字符一致**（见 `tests/parity_snapshot.rs`）。
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## 特性 Features
| 确定性 | 同输入永远同头像（SHA-256 → 12 位种子 → 部件映射） |
| 多语言 | ASCII / CJK / emoji 输入均可 |
| 多输出 | SVG、PNG（透明）、JPEG（白底）、GIF（部件逐帧淡入动画）、favicon zip、favicon.ico、data URI |
| 体积优化 | 坐标精度裁剪（近无损，SVG 文本可减 20-40%），可开关 |
| LRU 缓存 | 同输入重复生成免重复计算（容量 128，键不含尺寸/格式） |
| 零运行时文件 | 部件库 gzip 嵌入二进制，单库交付 |
| 安全 | roxmltree 只读解析（无 XXE）；tiny-skia 纯 Rust 确定性光栅化 |
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## 快速上手 Quick Start
```bash
cargo add multiavatar
```
```rust
use multiavatar::*;
// SVG 文本
let svg = multiavatar("demon1110");
// PNG 字节（256×256，透明背景）
let png = to_png("demon1110");
// JPEG / GIF / data URI
let jpg = to_jpg("Binx Bond");
let gif = to_gif("Binx Bond"); // 部件逐帧淡入动画
// 大尺寸输出（无锯齿的最直接方式）
let png_hi = to_png_sized("Binx Bond", 1024);
// SSAA 超采样抗锯齿：256 尺寸下边缘更平滑（4x 渲染后双线性缩小）
let png_smooth = to_png_smooth("Binx Bond"); // 256，默认 4x
let png_smooth_512 = to_png_smooth_sized("Binx Bond", 512);
let uri = to_data_uri("Binx Bond"); // data:image/png;base64,...
// favicon 包
let zip = to_favicon_zip("Binx Bond"); // 16/32/48/64/128/256 → avatar-{size}.png
let ico = to_favicon_ico("Binx Bond"); // 单文件 .ico
// 写文件
write_png("Binx Bond", "avatar.png")?;
write_favicon_ico("Binx Bond", "favicon.ico")?;
// 高级选项（Builder）
let options = avatar_options::AvatarOptions::builder()
.sans_env(true) // 去掉环境圆
.part("05") // 强制初始角色
.theme("B") // 强制颜色主题
.size(512) // 渲染尺寸
.optimize_svg(false) // 关闭体积优化（原始坐标）
.build();
let avatar = avatar_with("Binx Bond", &options);
let png512 = avatar.png_sized(512);
```
演示与全量产物：
```bash
cargo run --example demo # 输出到 demo/（10 组 × svg/png/jpg/gif + favicon + preview_grid.png）
```
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## API 一览 API Overview
| `multiavatar(input)` | `Multiavatar.multiavatar(input)` | SVG 文本 |
| `multiavatar_with(input, sans_env)` | `multiavatar(input, sansEnv)` | 去掉环境部件 |
| `multiavatar_full(input, sans_env, part, theme)` | `multiavatar(input, sansEnv, part, theme)` | 强制角色/主题 |
| `avatar(input)` / `avatar_with(input, options)` | `Multiavatar.avatar(...)` | 不可变产物（SVG + 惰性解析缓存） |
| `to_png / to_jpg / to_gif`(+`_sized`) | `toPng / toJpg / toGif` | 字节输出 |
| `to_image`(+`_sized`) | `toImage` | tiny-skia `Pixmap`（可继续加工） |
| `to_image_smooth`(+`_with`) / `to_png_smooth`(+`_sized`) / `to_jpg_smooth`(+`_sized`) | — | **SSAA 超采样抗锯齿**：内部按 `size×4` 渲染后双线性缩小，曲线边缘更平滑（小尺寸放大场景消除锯齿） |
| `to_data_uri`(+`_sized`) | `toDataUri` | `data:image/png;base64,...` |
| `to_favicon_zip / to_favicon_ico`(+`_sized`) | `toFaviconZip / toFaviconIco` | 多尺寸打包 |
| `render(input, format, options)` | `Multiavatar.render(...)` | 统一策略入口 |
| `write_png / write_favicon_zip / write_favicon_ico` | `writePng / ...` | 写文件 |
| `cache_size / clear_cache` | `cacheSize / clearCache` | LRU 缓存 |
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## 架构 Architecture
```
┌────────────────────────────── 门面 Facade (src/lib.rs) ──────────────────────────────┐
│ Multiavatar：multiavatar* / avatar* / to_* / render / write_* / cache_* │
│ 全局 LRU 缓存（lru 128）＋ 单例 SvgComposer（OnceLock） │
└───────────────┬───────────────────────────────────────┬──────────────────────────────┘
│ 产物 Avatar（不可变：SVG 文本缓存 + │ 渲染（策略模式 Strategy）
│ 惰性解析文档缓存 OnceLock） ▼
│ ┌──────────────────────────────────┐
│ │ AvatarRenderer trait │
│ │ ├ SvgRenderer（原文） │
│ │ ├ PngRenderer（PNG 透明） │
│ │ ├ JpgRenderer（JPEG 白底） │
│ │ └ GifRenderer（逐帧淡入动画） │
│ │ Renderers::create（简单工厂） │
│ └──────────────────┬───────────────┘
▼ ▼
┌──────────────────────────── SVG 领域层 src/svg ──────────────────────────────┐
│ SvgParser(roxmltree) → SvgDocument(viewBox+shapes) → SvgRasterizer(Pixmap) │
│ SvgShape（枚举：Path/Polygon/Rect/Line；模板方法：先填充后描边） │
│ PathDataParser（全指令 + F.6 圆弧→三次贝塞尔） │
└───────────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┘
▼
┌──────────────────────────── 核心装配层 src/core ─────────────────────────────┐
│ Sha256AvatarIdHasher（策略） → PartNumberMapper → PartKeyResolver │
│ AvatarSpec（不可变对象，强制 part/theme 统一覆盖） │
│ SvgComposer（模板方法：固定部件顺序 env→head→clo→top→eyes→mouth） │
│ SvgOptimizer（坐标精度裁剪，与官方 JS 逐字符一致） │
└───────────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┘
▼
┌──────────────────────────── 数据层 src/data ─────────────────────────────────┐
│ DataTables（单例 OnceLock）：multiavatar-data.gz（gzip 内嵌，24939B） │
```
### 设计模式 Design Patterns
| 门面 Facade | `src/lib.rs` | 统一入口，屏蔽内部流水线 |
| 不可变对象 Immutable | `AvatarSpec` / `Avatar` / `AvatarOptions` | 线程安全共享，惰性缓存 |
| 模板方法 Template Method | `SvgComposer`（组装顺序）/ `SvgShape::paint` | 固定骨架 + 可换步骤 |
| 策略 Strategy | `AvatarIdHasher` / `AvatarRenderer` | 可插拔哈希与渲染算法 |
| 简单工厂 Simple Factory | `Renderers::create` | 按格式创建渲染器 |
| 单例 Singleton | `DataTables` / 门面 `SvgComposer` | OnceLock 惰性初始化 |
| Builder | `AvatarOptions::builder()` | 选项构建 |
| 组合 Composite | `SvgShape` 枚举（统一绘制协议） | 形状统一处理 |
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## 与官方 JS / Java 的一致性 Fidelity
- **SVG 逐字符一致**：哈希、部件编号、拼装顺序、着色占位符替换、体积优化（含
`Math.round` half-up 语义、负零 `-0`、前导小数点 token 不匹配、双空格属性格式）
全部对齐；`tests/parity_snapshot.rs` 固化 4 组 Java 基准锚点，`cargo test` 即校验。
- **光栅化**：tiny-skia（f32）与 Java 2D / Chrome（f64）存在亚像素级差异（阈值 <0.1%），
属渲染器精度差异，几何结构完全一致。
- **数据**：部件库 `multiavatar-data.gz` 与 Java 版同源（单一数据源，本仓库复制自 multiavatar-java）。
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## 测试 Tests
```bash
cargo test # 单测 32 + 集成 14 + doc 1 ≈ 47 项
cargo clippy # 静态检查
```
覆盖：哈希/映射/舍入/优化器单测；SVG 奇偶锚点；PNG/JPEG/GIF/favicon/ICO/data URI 格式魔数与结构；
空输入；强制角色主题；LRU 缓存键语义（不含 size/format）；GIF 首帧可预览（完整头像）。
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## 构建与产物 Build
```bash
cargo build --release # LTO + codegen-units=1 + strip（体积优化）
```
依赖（允许常用 crate，均纯跨平台）：`flate2 crc32fast roxmltree tiny-skia jpeg-encoder gif`。SHA-256、SVG 体积优化器、PNG 编码器、ZIP 打包器、base64 与 LRU 缓存均为手写实现（零正则/零哈希/零 png/零 zip/零 base64/零 lru crate 依赖；png/zip/base64 仅作为 dev-dependencies 供测试独立解码验证）。
## WASM / npm（浏览器端生成）
全部依赖纯 Rust 无系统依赖，可编译到 `wasm32-unknown-unknown`，浏览器端输出与服务端 Rust **逐字节一致**。前端包位于 `wasm/`（标准前端结构：`src/` 源码 + demo、`dist/` 构建产物、`package.json` npm 清单）；打包命令位于根级 `scripts/build-wasm.ps1`（与 `wasm/` 同级）。
构建与发布：
```bash
cd wasm && npm run build # cargo build --target wasm32-unknown-unknown + wasm-bindgen → wasm/dist
npm run demo # 本地 demo：http://localhost:8000/src/demo.html（服务根=wasm/）
npm publish # 发布 npm 包（name: multiavatar，npm 原名可用）
```
浏览器使用：
```js
import init, { toSvg, toPng } from "multiavatar"; // 或本地 dist/multiavatar.js
await init();
const svg = toSvg("demon1110");
const png = toPng("demon1110", 256); // Uint8Array → Blob/URL.createObjectURL
```
JS API：`toSvg(input)`、`toPng(input, size)`、`toJpg(input, size)`、`toGif(input, size)`、`toDataUri(input, size)`、`toFaviconZip(input)`、`toFaviconIco(input)`（TS 类型见 `wasm/dist/multiavatar.d.ts`）。
体积：`multiavatar_bg.wasm` ≈ 594 KB（gzip 后 ≈ 232 KB），建议动态 import 按需加载。
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## 许可 License
MIT。原始 Multiavatar 版权归 Gie Katon；本移植与 multiavatar.js 同源（多文化头像数据来自原项目）。