项目 GitHub 地址：PDF/SVG Converter
本文涉及的代码采用 LGPL v2.1+ 协议公开发布

前言

笔者最近发现 Cairo 在 Vala 语言中的集成非常方便，于是用 Vala 写了一个 PDF/SVG 格式转化工具，基于 Cairo/Poppler/Rsvg 开发，并实现了高效率转化。

写这个项目的一大原因是现有的 ImageMagick 等工具虽然可以用于转化，但是由于光栅化的原因，会将矢量描述的 PDF 或者 SVG 文件转化为位图，导致信息丢失。
- 而且 ImageMagick 似乎不支持生成 SVG。
还有一大原因是现有的 pdf2svg 工具实在过于简单，功能实现较少。
这些工具也都不支持多线程转化包含多页的 PDF 文件，转化速度较慢。
当然最主要的原因还是笔者想尝试一下 Cairo。😉😉😉 而且这个项目本身工作量很小。
本项目无论是结构设计还是代码实现都非常非常简单，也适合想要学习 Vala/Cairo 的开发者参考。

内容

该项目主要提供两大功能命令行工具：

Neo PDF to SVG (neopdf2svg)：将 PDF 文件转化为 SVG 文件。支持多线程处理、加密 PDF 解密、指定页码转化以及格式化输出文件名。
Neo SVG to PDF (neosvg2pdf)：将一组 SVG 文件合并生成单个 PDF 文件。

项目采用 Vala 编程语言和 Meson 构建系统进行开发，依赖于 GLib、Cairo、Poppler、Rsvg 等基础库。其设计思路注重并行化、模块化与跨平台兼容。由于 GLib 自带的日志系统不太适合命令行工具，因此项目中还实现了一个日志输出模块与彩色进度条显示。

基本原理

PDF 转 SVG：
- 利用 Poppler 库解析 PDF 文件，获取每一页的内容。
- 将内容渲染到 Cairo 的 SvgSurface 上，生成 SVG 文件。
- 通过 Cairo 的 Context 对象绘制 PDF 页面内容到 SVG 中。
SVG 转 PDF：
- 利用 Rsvg 库解析 SVG 文件，获取每个文件的内容。
- 将内容绘制到 Cairo 的 PdfSurface 上，生成 PDF 文件。
- 通过 Cairo 的 Context 对象绘制 SVG 文件内容到 PDF 中。

组成结构

PDF 转 SVG 模块

pdf2svg.vala
该模块解析将 PDF 文件转换为 SVG 文件的命令行参数，并调用 SvgMakerMT 类完成转换操作。
- 设置日志颜色启用信息、线程数、PDF 密码以及页码转换规则。
- 通过 OptionContext 解析命令行参数。
- 调用 SvgMakerMT 类完成 PDF 转 SVG 的操作。
- 通过 Reporter 模块输出日志信息。
svgmakermt.vala
作为多线程转换的核心类，负责分配任务到线程池。
- 如果启用多线程，则为每个页面新建一个 PDF 实例（而不是简单传递 Poppler.Page），并将转换任务封装为 Task2Svg 对象加入线程池中。
  - Poppler.Document 的渲染操作并不支持多线程。
  - 从同一个打开的 Poppler.Document 对象获取 Poppler.Page 并传递给多个线程渲染时，可能会导致线程竞争并引发 SIGSEGV 错误。
  - 为了避免这个问题，每个线程都会重新打开 PDF 文档，建立独立的 Poppler.Document 对象，确保线程安全。
- 当处于单线程模式或转化内容只有一页时，会直接调用转换代码完成渲染，并更新进度条，减小不必要的开销。
- 接受 PDF 密码，支持加密的 PDF 文件。
- 接受 PDF 页码或页码范围指定。
- 转化多页 PDF 时，支持使用 printf 风格的32位有符号整数格式化标识符，生成带有序号的输出文件名。
  - 例如 output-%03d.svg 将会生成 output-001.svg、output-002.svg 等文件。
  - 其他不受支持的格式化标识符将被忽略。
  - 在转化单页 PDF 时，也不会进行文件名格式化。
  - 使用强大的 GLib.Regex.replace_eval 实现。
- 由 Reporter.ProgressBar 负责显示转换进度。
task2svg.vala
此类封装了单个页面转换任务，用于在线程池中执行。主要包括：
- 读取指定页面，获取页面大小。
- 创建 Cairo 的 SvgSurface 及 Context。
- 通过 page.render_for_printing 将 PDF 页面渲染到 SVG 文件中。

这种设计既保证了多线程转换的性能，又避免了 Poppler.Page 的线程安全问题。

SVG 转 PDF 模块

svg2pdf.vala
此模块负责将多个 SVG 文件合并为一个 PDF 文件。
- 解析命令行参数，设置日志颜色和帮助信息；
- 获取所有输入 SVG 文件和输出 PDF 文件路径；
- 调用 convert_svgs 方法完成对 SVG 文件的逐个处理，在一个 Cairo.PdfSurface 上依次绘制每个 SVG。

这种实现方式使得用户可以灵活指定多个 SVG 文件，按照顺序合并为单一 PDF 输出。

通用工具与辅助模块

reporter.vala
该模块封装了日志输出与错误提示功能，支持彩色日志输出以及进度条显示。
- 定义了日志的颜色设置，用于根据命令行参数控制输出效果；
- 提供统一的错误、警告和普通信息输出接口，方便在全项目中调用。
- 通过 ProgressBar 类提供了简单的进度条显示功能。
  - 支持显示成功及失败的任务统计信息。
  - 支持清晰醒目的进度条显示，方便用户了解转换进度。
  - 显示转化进度百分比，更加直观。
platformbindings.c
提供了跨平台的接口，用于获取终端宽度、判断文件描述符是否为终端等，为 Reporter 模块中的彩色输出与进度条显示提供支持。

构建与版本控制

meson.build
项目的构建脚本定义了各个模块之间的依赖关系以及编译选项。
- 利用 Meson 的 vcs_tag 指定版本信息，并生成 version.vala 文件；
- 为不同的可执行文件（neopdf2svg 和 neosvg2pdf）分别指定源文件与依赖库；
- 同时配置了可选的 manpage 生成逻辑，当系统中存在 help2man 时会自动生成对应的手册页文件。
  - 也可以通过向 meson 命令传递 -D manpage=true 或者 -D manpage=false 来手动控制是否生成手册页。

特点

多线程转换与线程安全：
- PDF 转 SVG 部分针对 Poppler 的线程安全问题，通过为每个线程重新打开 PDF 文档，确保并发执行时不发生竞争问题。
命令行参数与用户友好性：
- 使用 Vala 提供的 OptionContext 对命令行参数做详细解析，不仅支持显示帮助与版本信息，同时可以根据参数动态调整日志颜色以及线程数等运行时设置。
跨平台设计：
- 使用的 Cairo/Poppler/Rsvg 等库以及 Vala 均支持多平台，通过跨平台特性，确保了项目在不同操作系统下的正常运行。
- 通过 platformbindings 模块，确保终端相关功能（如获取控制台宽度）在不同平台下均能正常工作。
模块化设计：
- 将日志、转换任务、渲染逻辑、构建配置等分离成独立的模块，增加了代码的可维护性与扩展性。

结语

PDF/SVG Converter 实现了高效的 PDF 与 SVG 格式互转功能。利用多线程优化渲染效率，并通过跨平台的设计保证了在不同操作系统下的良好体验。这样的设计既满足了命令行工具的快速响应需求，也为后续功能扩展提供了良好基础。希望这个项目能够为更多社区 Vala 开发者提供参考与启发。

构建与运行

参见项目 README.md 或 README-zh.md
已上传到 Arch Linux AUR，同时也适配了 Windows (MSYS2) 环境的 PKGBUILD 构建脚本。

PDF/SVG格式转化工具

基于Cairo/Poppler/Rsvg开发强大高效的多线程PDF/SVG转换工具

前言

内容