.NET Core使用SkiaSharp快速生成二维码（真正跨平台方案）

前言

在.NET 6之前我们一直是使用QRCoder来生成二维码（QRCoder是一个非常强大的生成二维码的组件，用到了System.Drawing.Common 包），然后从.NET 6开始，当为非 Windows 操作系统编译引用代码时，平台分析器会发出编译时警告。异常如下：

System.TypeInitializationException : The type initializer for 'Gdip' threw an exception.
      ---- System.PlatformNotSupportedException : System.Drawing.Common is not supported on non-Windows platforms. See https://aka.ms/systemdrawingnonwindows for more information.
      Stack Trace:
           at System.Drawing.SafeNativeMethods.Gdip.GdipCreateBitmapFromFile(String filename, IntPtr& bitmap)
        /_/src/libraries/System.Drawing.Common/src/System/Drawing/Bitmap.cs(42,0): at System.Drawing.Bitmap..ctor(String filename, Boolean useIcm)
        /_/src/libraries/System.Drawing.Common/src/System/Drawing/Bitmap.cs(25,0): at System.Drawing.Bitmap..ctor(String filename)
        /_/src/libraries/System.Resources.ResourceManager/tests/ResourceManagerTests.cs(270,0): at System.Resources.Tests.ResourceManagerTests.EnglishImageResourceData()+MoveNext()
        /_/src/libraries/System.Linq/src/System/Linq/Select.cs(136,0): at System.Linq.Enumerable.SelectEnumerableIterator`2.MoveNext()
        ----- Inner Stack Trace -----
        /_/src/libraries/System.Drawing.Common/src/System/Drawing/LibraryResolver.cs(31,0): at System.Drawing.LibraryResolver.EnsureRegistered()
        /_/src/libraries/System.Drawing.Common/src/System/Drawing/GdiplusNative.Unix.cs(65,0): at System.Drawing.SafeNativeMethods.Gdip.PlatformInitialize()
        /_/src/libraries/System.Drawing.Common/src/System/Drawing/Gdiplus.cs(27,0): at System.Drawing.SafeNativeMethods.Gdip..cctor()

报错原因

由于 System.Drawing.Common 被设计为 Windows 技术的精简包装器，因此其跨平台实现欠佳。

libgdiplus 是本机端 System.Drawing.Common 跨平台实现的主要提供程序。libgdiplus 实际上是对 System.Drawing.Common 所依赖的 Windows 部分的重新实现。该实现使 libgdiplus 成为一个重要的组件。它大约有 30,000 行 C 代码，大部分未经测试，而且缺少很多功能。libgdiplus 还具有许多用于图像处理和文本呈现的外部依赖项，例如 cairo、pango 和其他本机库。这些依赖项使得维护和交付组件更具挑战性。自从包含 Mono 跨平台实现以来，我们已将许多从未得到修复的问题重定向到 libgdiplus。相比之下，我们采用的其他外部依赖项，例如 icu 或 openssl，都是高质量的库。使 libgdiplus 的功能集和质量与 .NET 堆栈的其余部分相媲美是不可行的。

官方建议

在非 Windows 环境中，推荐使用 SkiaSharp 和 ImageSharp 等库来完成跨平台的图像处理操作。这些库提供了更全面和稳定的功能支持，适用于大多数图形操作需求。而 System.Drawing.Common 将主要继续在 Windows 窗体和 GDI+ 的上下文中进行演化。

SkiaSharp介绍

SkiaSharp是由Mono团队维护的开源项目，它是基于Google的Skia图形库的.NET跨平台绑定，提供了强大的2D图形绘制和处理功能，适用于多个平台，包括Windows、macOS、Linux、iOS和Android，可用于创建高性能的、可移植的2D图形应用程序。

SkiaSharp 提供了跨平台绑定，适用于以下平台：

.NET Standard 1.3
.NET Core
.NET 6
Tizen
Android
iOS
tvOS
macOS
Mac Catalyst
WinUI 3 (Windows App SDK / Uno Platform)
Windows Classic Desktop (Windows.Forms / WPF)
Web Assembly (WASM)
Uno Platform (iOS / macOS / Android / WebAssembly)

这些平台可以使用 SkiaSharp 来进行跨平台的图形渲染和绘制操作。

使用SkiaSharp快速生成二维码

1、安装SkiaSharp.QrCode库

使用SkiaSharp生成二维码的QR码生成器（无需使用System.Drawing）。

2、生成二维码图片

        /// <summary>
        /// 生成二维码图片
        /// </summary>
        public static void GenerateQRCode()
        {
            var qrCodeContent = "追逐时光者";
            using (var generator = new QRCodeGenerator())
            {
                // 创建二维码（并设置纠错能力最高级）
                var createQrCode = generator.CreateQrCode(qrCodeContent, ECCLevel.H);

                var skImageInfo = new SKImageInfo(300, 300);

                // 创建SkiaSharp画布
                using (var surface = SKSurface.Create(skImageInfo))
                {
                    var canvas = surface.Canvas;

                    // 渲染二维码到画布
                    canvas.Render(createQrCode, skImageInfo.Width, skImageInfo.Height);

                    using (var image = surface.Snapshot())// 获取画布快照
                    using (var data = image.Encode(SKEncodedImageFormat.Png, 100))// 编码画布快照为PNG格式的数据
                    using (var stream = File.OpenWrite(@"MyQRCode.png"))
                    {
                        data.SaveTo(stream);// 将数据保存到文件流中，生成二维码图片
                    }
                }
            }
        }

二维码的纠错能力通常分为四个级别

在生成二维码时，纠错能力（Error Correction Capability）指的是QR码中包含的冗余信息，用于修复可能出现的损坏或错误。QR码可以通过添加冗余信息来提高其容错性，即使在一定程度上受到损坏或噪声的干扰，仍然可以正确地解码和还原二维码的内容。
QR码的纠错能力通常分为四个级别，从低到高依次为：L、M、Q、H。其中，纠错能力最低的级别为L，最高的级别为H。纠错能力越高，二维码中包含的冗余信息就越多，因此可以更好地恢复丢失或损坏的数据。

namespace SkiaSharp.QrCode
{
    public enum ECCLevel
    {
        L,
        M,
        Q,
        H
    }
}

参考文章

https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/core/compatibility/core-libraries/6.0/system-drawing-common-windows-only
QRCoder：https://github.com/codebude/QRCoder