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深入理解JavaScript字節(jié)二進(jìn)制知識以及相關(guān)API

 更新時(shí)間:2023年02月21日 10:51:30   作者:jimojianghu  
當(dāng)前,前端對二進(jìn)制數(shù)據(jù)有許多的API可以使用,這豐富了前端對文件數(shù)據(jù)的處理能力,有了這些能力,就能夠?qū)D片等文件的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理。本文將著重介紹一些前端二進(jìn)制數(shù)據(jù)處理相關(guān)的API知識,希望對大家有所幫助

當(dāng)前,前端對二進(jìn)制數(shù)據(jù)有許多的API可以使用,這豐富了前端對文件數(shù)據(jù)的處理能力,有了這些能力,就能夠?qū)D片等文件的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理。

本文將著重介紹一些前端二進(jìn)制數(shù)據(jù)處理相關(guān)的API知識,如Blob、File、FileReader、ArrayBuffer、TypeArray、DataView等等。

字節(jié)

在介紹各種API之前,我們需要先了解下和字節(jié)有關(guān)的知識。

我們知道,計(jì)算機(jī)是二進(jìn)制的世界,而字節(jié)(byte)是計(jì)算機(jī)技術(shù)中關(guān)于二進(jìn)制數(shù)據(jù)的一種基本單位,1字節(jié)有8個(gè)二進(jìn)制位,即8比特(bit)。

比特又叫位,一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)要么是0、要么是1,只有兩種狀態(tài),所以1比特有2種狀態(tài)。

1字節(jié)有8比特,即8個(gè)二進(jìn)制位,那就能表示 2**8 = 256 種狀態(tài),取值從 00000000 到 11111111。

字節(jié)作為基本單位,在很多地方都被使用,如字符編碼知識,見前文前端需要搞懂的字符編碼:ASCII、Unicode、UTF8、UTF16等

二進(jìn)制數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)的時(shí)候,以字節(jié)為單位,這里還涉及到一個(gè)關(guān)于字節(jié)序的知識。

字節(jié)序

字節(jié)序描述的是計(jì)算機(jī)如何存儲(chǔ)字節(jié)。

因?yàn)槲覀冎?,?nèi)存存儲(chǔ)都有索引地址,每個(gè)字節(jié)對應(yīng)一個(gè)索引地址。一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)8位二進(jìn)制,即0到255之間,但需要存儲(chǔ)大于255的數(shù)值的時(shí)候,就需要多個(gè)字節(jié),多個(gè)字節(jié)就涉及到排序問題。

所以字節(jié)序就是:當(dāng)需要多個(gè)字節(jié)表示一個(gè)值的時(shí)候,這多個(gè)字節(jié)使用什么樣的排序方式在內(nèi)存中進(jìn)行存儲(chǔ)。

而排序方式主要是兩種:大端存儲(chǔ)(big-endian)和小端存儲(chǔ)(little-endian)。

大端存儲(chǔ)和小端存儲(chǔ)

大端存儲(chǔ)又稱大字節(jié)序、高字節(jié)序,方式是低位字節(jié)排在內(nèi)存中的高地址端,高字節(jié)位排放在內(nèi)存中的低地址端。圖片文件 png、jpg都是這種方式。

小端存儲(chǔ)又稱為小字節(jié)序、低字節(jié)序,方式是低位字節(jié)排在內(nèi)存中的低地址端,高位字節(jié)排在內(nèi)存中的高地址端。圖片文件gif是小端序。

示例

當(dāng)我們使用不同的字節(jié)序存儲(chǔ)數(shù)字 0x12345678 (這里是16進(jìn)制表示,對應(yīng)的十進(jìn)制:305419896。進(jìn)制相關(guān)知識可見前文Javascript中的進(jìn)制和進(jìn)制轉(zhuǎn)換):

大端存儲(chǔ)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)地址:

小端存儲(chǔ)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)地址:

這里數(shù)字字節(jié)的高-低位是從左到右,最高位是 12,最低位是 78;而內(nèi)存中存儲(chǔ)時(shí)從左到右是低地址——高地址。

所以在大端序中高位字節(jié)的 12 在內(nèi)存最左邊的低地址位,而低字節(jié)位 78 則在內(nèi)存最右邊的高地址位;而小端序則正好相反。

從視覺習(xí)慣上,大端存儲(chǔ)似乎更順眼,但無論哪種方式,計(jì)算的結(jié)果都是一樣的,只是在計(jì)算的時(shí)候需要處理這個(gè)排序方式,下文會(huì)涉及到。

Blob

Blob,即 Binary large Object,本質(zhì)上是一個(gè)二進(jìn)制對象,該對象表示的是一個(gè)不可變、原始數(shù)據(jù)的類文件對象。

它的不可變,代表它是只讀的,不可被改變。

Blob對象的構(gòu)造函數(shù)語法:new Blob(array, options)

參數(shù)array:是一個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,可以是多種對象的數(shù)據(jù),包含 ArrayBuffer、Blob、String 等等。

參數(shù)options:可選對象,指定兩個(gè)屬性:

  • type表示Blob對象數(shù)據(jù)的MIME類型;
  • endings指定包含行結(jié)束符\n的字符串如何寫入。

我們可以使用構(gòu)造函數(shù)直接創(chuàng)建一個(gè)新的 Blob 對象:

const blob = new Blob(['123456789'], {type : 'text/plain'});

新創(chuàng)建的對象實(shí)例,結(jié)構(gòu)如下:

從以上示例,我們就可以看到Blob對象的方法和屬性:

實(shí)例屬性

  • size:Blob對象中數(shù)據(jù)的字節(jié)大小
  • type:字符串,表示Blob對象數(shù)據(jù)的MIME類型

示例方法

1.arrayBuffer():返回包含Blob所有內(nèi)容的二進(jìn)制格式的ArrayBuffer的一個(gè)promise對象

2.stream():返回能讀取Blob的ReadableStream對象

3.text():返回包含Blob所有內(nèi)容的字符串(UTF-8編碼)的一個(gè)promise對象

4.slice([start [, end [, contentType]]]):

  • 該方法有三個(gè)可選參數(shù),可用于分割Blob數(shù)據(jù)
  • 它根據(jù)指定的起始和結(jié)束位置,返回原Blob在該范圍的數(shù)據(jù),得到一個(gè)新的Blob對象
  • 第三個(gè)參數(shù) contentType 可以為新Blob對象指定自己的MIME類型

可以針對上面的 blob 實(shí)例進(jìn)行操作:

blob.slice(0, 3).text().then(res => {
  console.log(res)
})
// 結(jié)果:123

以上代碼,使用slice()方法獲取原blob的前三位的數(shù)據(jù),生成新的Blob實(shí)例后,通過text()方法打印出文本內(nèi)容。

下面可以看看Blob在接口請求中的應(yīng)用,F(xiàn)etch API中的 Response 對象,擁有一個(gè)blob方法,能夠得到Blob對象。

const imgRequst = new Request('11.jpg')
fetch(imgRequst).then((response) => {
  return response.blob()
}).then((mBlob) => {
  console.log(mBlob)
})

通過以上代碼,請求一個(gè)jpg圖片文件,響應(yīng)對象通過 blob() 方法轉(zhuǎn)為Blob對象:

File

File對象繼承了Blob對象,是一種特殊類型的Blob,它擴(kuò)展了對系統(tǒng)文件的支持能力。
File提供文件信息,并能夠在javascript中進(jìn)行訪問,一般在使用 <input> 標(biāo)簽選擇文件時(shí)返回,因?yàn)?<input> 標(biāo)簽允許選擇多個(gè)文件,這里返回的是文件列表 files。

除了 <input> 標(biāo)簽以外,還有兩種方式返回File對象:

  • 自由拖放操作生成的 DataTransfer 對象。
  • 文件系統(tǒng)訪問API中的 FileSystemFileHandle 對象的 getFile() 方法。

File的構(gòu)造函數(shù):new File(bits, name[, options])。 有三個(gè)參數(shù):

bits:是一個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,可以是多種對象的數(shù)據(jù),與Blob對象類似

name:文件名稱

options:可選屬性對象,包含兩個(gè)選項(xiàng)

  • type:MIME類型字符串
  • lastModified:時(shí)間戳,表示文件的最后修改時(shí)間

下面代碼,通過 <input> 標(biāo)簽讀取文件:

<input id="input-file" type="file" accept="image/*" />
document.getElementById('input-file').onchange = (e) => {
  const file = e.target.files[0]
  console.log(file)
  // ...
}

這是一個(gè)簡單的圖片上傳,獲取到的file實(shí)例,控制臺(tái)打印出來:

通過上圖(chrome瀏覽器下),可以看到File繼承了Blob的素有屬性和方法:

屬性除了size和type以外,F(xiàn)ile還有自己的幾個(gè)屬性

  • lastModified:只讀,時(shí)間戳,文件最后修改時(shí)間
  • name:只讀,文件名 lastModifiedDate:只讀,文件最后修改時(shí)間的 Date 對象,該對象已廢棄
  • webkitRelativePath:非標(biāo)準(zhǔn)屬性,返回path或URL

File沒有自己的實(shí)例方法,都繼承自Blob

對Blob和File的讀取

File繼承自Blob,都是只讀對象,除了使用slice分片以外,并沒有其他操作能力,所以如果對它們進(jìn)行處理需要借助其他的API。

主要用于操作Blob的API有:FileReader、URL.createObjectURL()、createImageBitmap()和XMLHttpRequest.send()。下面將介紹這幾種方式。

Blob和File都是 WebAPI,是由瀏覽器環(huán)境提供的,而上面提到這四種對象也同樣是WebAPI。

FileReader

FileReader是用于異步讀取文件類型(或原始數(shù)據(jù)緩沖區(qū))的內(nèi)容,指定Blob或File對象為需要讀取的文件數(shù)據(jù)。

FileReader 不能在文件系統(tǒng)中用路徑名的方式讀取文件。

構(gòu)造函數(shù):new FileReader()。

如果對文件處理功能開發(fā)較多,對FileReader對象應(yīng)該較熟,我們先看一個(gè)示例:

document.getElementById('input-file').onchange = (e) => {
  const file = e.target.files[0]
  const reader = new FileReader()
  reader.onload = async (event) => {
    const img = new Image()
    img.src = event.target.result
  }
  reader.readAsDataURL(file)
}

以上代碼,就是很常用的,使用FileReader讀取一個(gè)圖片文件的Base64數(shù)據(jù),然后使用圖片對象加載。Base64知識,可參考前文深入理解Base64編碼字符串

這段代碼也涉及到FileReader對像的屬性、事件、方法。

FileReader的屬性 事件和方法

屬性(皆只讀)

error:在讀取文件時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤

readyState:表示當(dāng)前讀取狀態(tài)

常量名狀態(tài)描述
EMPTY0沒有加載
LOADING1正在加載
DONE2已完成全部讀取

result:文件內(nèi)容,讀取狀態(tài)完成時(shí)才有效

方法

  • abort():中止讀取操作。在返回時(shí),readyState屬性為DONE
  • readAsArrayBuffer():以ArrayBuffer類型讀取Blob中的內(nèi)容
  • readAsBinaryString():以原始二進(jìn)制數(shù)據(jù)類型讀取Blob中的內(nèi)容
  • readAsDataURL():以Base64字符串類型讀取Blob中的內(nèi)容
  • readAsText():以文本字符串類型讀取Blob中的內(nèi)容

事件

  • onabort:讀取操作被中斷時(shí)觸發(fā)
  • onerror:讀取操作發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)觸發(fā)
  • onload:讀取操作完成時(shí)觸發(fā)
  • onloadstart:讀取操作開始時(shí)觸發(fā)
  • onloadend:讀取操作結(jié)束時(shí)觸發(fā)
  • onprogress:讀取Blob時(shí)觸發(fā)

URL.createObjectURL()

URL是瀏覽器環(huán)境提供的,用于處理url鏈接的一個(gè)接口對象??梢酝ㄟ^它,解析、構(gòu)造、規(guī)范和編碼各種url鏈接。

而URL提供的一個(gè)靜態(tài)方法 createObjectURL(),可以用來處理Blob和File文件對象。

先看一個(gè)例子:

document.getElementById('input-file').onchange = (e) => {
  const file = e.target.files[0]
  const url = URL.createObjectURL(file)
  const img = new Image()
  img.onload = () => {
    document.body.append(img)
  }
  img.src = url
}

頁面展示:

這段代碼就實(shí)現(xiàn)了上傳圖片,通過 URL.createObjectURL 讀取后生成一個(gè)本地映射的url,再使用Image對象加載圖片。

通過查看頁面元素,可以看到新添加的圖片元素,它的src是一個(gè)類似鏈接的字符串:blob:http://localhost:8088/29c8f4a5-9b47-436f-8983-03643c917f1c,通過這個(gè)字符串,圖片就能加載顯示出來。

再來看 createObjectURL(),它返回一個(gè)包含給定的Blob或File對象的url,就可以當(dāng)做文件資源被加載。而這個(gè)url的生命周期和它的窗口同步,窗口關(guān)閉這個(gè)url就自動(dòng)釋放了。

這個(gè)url就是被稱為偽協(xié)議的Objct URL。

Object URL

Object URL 又被稱為Blob URL,一般使用Blob或File對象生成,通過 URL.createObjectURL() 方法創(chuàng)建一個(gè)唯一的URL。

Object URL的格式為:blob:origin/唯一標(biāo)識(uuid)。

上面生成的URL字符串就符合這個(gè)格式:blob:http://localhost:8088/29c8f4a5-9b47-436f-8983-03643c917f1c。

  • origin 對應(yīng)的 http://localhost:8088/,如果直接打開本地html文件,則origin為null。
  • uuid 對應(yīng) 29c8f4a5-9b47-436f-8983-03643c917f1c。

瀏覽器內(nèi)部會(huì)為生成Object URL保持一個(gè) URLBlob 的映射,Blob是留存在內(nèi)存中,瀏覽器只有在卸載當(dāng)前窗口文檔時(shí)才會(huì)釋放。

如果要手動(dòng)釋放,則需要URL的另外一個(gè)靜態(tài)方法:URL.revokeObjectURL(),它用于銷毀之前創(chuàng)建的URL實(shí)例,在合適的時(shí)機(jī)調(diào)用即可銷毀Object URL。

URL.revokeObjectURL(url)

XMLHttpRequest.send()

XMLHttpRequest.send(body):用于在XHR的HTTP請求中,發(fā)送數(shù)據(jù)體。

這里的body參數(shù),可以是多種數(shù)據(jù)類型,包括Blob對象。

const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.send(new Blob())

createImageBitmap()

createImageBitmap(): 主要處理圖片資源,接受不同的圖片資源對象為參數(shù),并生成一個(gè)ImageBitmap對象。

這些參數(shù)就就可以是Blob和File對象。

ImageBitmap表示可以繪制在canvas上的位圖圖像。

createImageBitmap(file).then(imageBitmap => {
  const canvas = document.createElement('canvas')
  canvas.width = imageBitmap.width
  canvas.height = imageBitmap.height
  const ctx = canvas.getContext('2d')
  ctx.drawImage(imageBitmap, 0, 0)
  document.body.append(canvas)
})

如上代碼,即可讀取圖片文件,使用canvas繪制。

ArrayBuffer

ArrayBuffer 對象表示通用的、固定長度的原始二進(jìn)制緩沖區(qū),它是一個(gè)字節(jié)數(shù)組,但不能直接操作它的內(nèi)容,而需要通過其他方式(如TypeArray或DataView等)進(jìn)行處理。

構(gòu)造函數(shù):new ArrayBuffer(length),返回一個(gè)指定大小的ArrayBuffer對象。

參數(shù)length:要?jiǎng)?chuàng)建的 ArrayBuffer 的字節(jié)大小。大于Number.MAX_SAFE_INTEGER(>= 2 ** 53)或?yàn)樨?fù)數(shù),則拋出一個(gè)RangeError異常。

下面我們先使用前面介紹的 FileReader 讀取一個(gè)文件的ArrayBuffer內(nèi)容:

document.getElementById('input-file').onchange = (e) => {
  const file = e.target.files[0]
  const reader = new FileReader()
  reader.onload = async (event) => {
    console.log(event.target.result)
  }
  reader.readAsArrayBuffer(file)
}

控制臺(tái)日志打印輸出:

從上圖,可以看到ArrayBuffer的實(shí)例屬性和方法:

  • byteLength:表示字節(jié)大小,不可改變
  • slice(begin[, end]):根據(jù)指定位置范圍返回一個(gè)新的ArrayBuffer,可以分割A(yù)rrayBuffer。

ArrayBuffer還有靜態(tài)屬性和方法:

  • ArrayBuffer.length:構(gòu)造函數(shù)的length屬性,值為1
  • ArrayBuffer.isView(arg):如果參數(shù)是ArrayBuffer的視圖實(shí)例則返回true。

由于我們無法直接操作ArrayBuffer,所以需要使用其他對象來處理,下面將介紹其中兩種。

TypeArray

TypeArray,即類型化數(shù)組,它描述了二進(jìn)制數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的一個(gè)類數(shù)組。TypeArray本身不是一個(gè)可用的對象,只是一個(gè)輔助的數(shù)據(jù)類型,作為所有類型數(shù)組的構(gòu)造原型,真正可用的類型數(shù)組包含了多種,如Int8Array、Uint8Array等。

常用的類型數(shù)組如下表所示:

對象元素所占字節(jié)數(shù)取值范圍描述
Int8Array1-128 - 1278 位有符號整型數(shù)組
Uint8Array10 - 2558 位無符號整型數(shù)組
Uint8ClampedArray10 - 2558 位無符號整型固定數(shù)組
Int16Array2-32768 - 3276716 位有符號整型數(shù)組
Uint16Array20 - 6553516 位無符號整型數(shù)組
Int32Array4-2147483648 - 214748364732 位有符號整型數(shù)組
Uint32Array40 - 429496729532 位無符號整型數(shù)組
Float32Array41.2×10**-38 to 3.4×10**3832 位浮點(diǎn)數(shù)型數(shù)組
Float64Array85.0×10**-324 to 1.8×10**30864 位浮點(diǎn)數(shù)型數(shù)組
BigInt64Array8-2**63 to 2**63-164 位有符號數(shù)型數(shù)組
BigUint64Array80 to 2**64-164 位無符號整型數(shù)組

類型化數(shù)組與普通數(shù)據(jù)也較相似,同樣擁有一系列的方法和屬性,但不支持 push、popshift、unshift、splice 等可以改變原數(shù)組的增刪改方法。

類型化數(shù)組由于定義了數(shù)據(jù)類型,則各元素必須是同類型的數(shù)據(jù),不能像普通數(shù)據(jù)那樣元素可以是不同類型;當(dāng)元素?cái)?shù)據(jù)類型固定統(tǒng)一時(shí),處理效率更優(yōu)。

各類型數(shù)組在構(gòu)造函數(shù)、屬性、方法等語法上相同,本節(jié)就以 Uint8Array 為例。

語法

Uint8Array構(gòu)造函數(shù):

new Uint8Array()
new Uint8Array(length)
new Uint8Array(typedArray)
new Uint8Array(object)
new Uint8Array(buffer [, byteOffset [, length]])

靜態(tài)屬性和方法:

  • BYTES_PER_ELEMENT:返回?cái)?shù)組元素所占字節(jié)數(shù),Uint8Array中的值是1,Uint32Array中的值是4,見上表
  • length:固定長度,Uint8Array中的值是1,Uint32Array中的值是3,基本沒用
  • name:類型數(shù)組返回自己的構(gòu)造名,Uint8Array類型返回 Uint8Array,Uint32Array類型返回 Uint32Array 等等
  • from(source[, mapFn[, thisArg]]):從源類型數(shù)組中返回一個(gè)新的數(shù)組
  • of(element0[, element1[, ...[, elementN]]]):創(chuàng)建一個(gè)具有可變數(shù)量參數(shù)的新類型數(shù)組

實(shí)例屬性和方法

介紹完靜態(tài)屬性和方法,下面通過一個(gè)示例,來查看下Uint8Array的實(shí)例屬性和方法,代碼如下。

const reader = new FileReader()
reader.onload = async (event) => {
  const aBuffer = event.target.result
  const uint8Array = new Uint8Array(aBuffer)
  console.log(uint8Array)
}
reader.readAsArrayBuffer(file)

以上代碼,直接讀取文件的ArrayBuffer數(shù)據(jù),然后通過 Uint8Array 構(gòu)造函數(shù),得到Uint8Array實(shí)例,控制臺(tái)查看:

通過加載一張png圖片,得到它的Uint8Array數(shù)組數(shù)據(jù),可以看到類型數(shù)組大部分的屬性和方法都和普通數(shù)組類似,除了前文提到的增刪改數(shù)組的方法以外。因此,對類型數(shù)組使用下標(biāo)、循環(huán)等等方式進(jìn)行讀取,和普通函數(shù)沒什么兩樣。

而類型數(shù)組也自己的特殊屬性(都只讀)和方法,如下:

  • buffer:返回類型數(shù)組引用的ArrayBuffer
  • byteLength:字節(jié)數(shù)長度
  • byteOffset:相對源ArrayBuffer的偏移字節(jié)數(shù)
  • length:數(shù)組長度
  • set(array[, offset]):從給定數(shù)組中讀取元素值,并存儲(chǔ)在類型數(shù)組中
  • subarray(begin, end):給定開始和結(jié)尾索引,返回一個(gè)新的類型數(shù)組

類型數(shù)組間的關(guān)系

要了解常見類型數(shù)組間的關(guān)系,我們先看下面這張圖:

圖上所示,是一張png圖片的ArrayBuffer數(shù)據(jù),可以看到,ArrayBuffer的字節(jié)長度屬性默認(rèn)取8位整型數(shù)組的長度,即與Int8Array和Uint8Array的長度一致。
而Int8Array的長度29848,正好是Int16Array的長度14924的兩倍,是Int32Array的長度7462的四倍,可知,這里就是對字節(jié)的合并計(jì)算:

  • Int8Array(Uint8Array) 轉(zhuǎn) Int16Array(Uint16Array),需要依序合并兩個(gè)字節(jié)后計(jì)算數(shù)值。
  • Int8Array(Uint8Array) 轉(zhuǎn) Int32Array(Uint32Array),需要依序合并四個(gè)字節(jié)后計(jì)算數(shù)值。
  • Int16Array(Uint16Array) 轉(zhuǎn) Int32Array(Uint32Array),需要依序合并兩個(gè)字節(jié)后計(jì)算數(shù)值。

讀取GIF文件示例

類型數(shù)組通過數(shù)組的方式對ArrayBuffer的內(nèi)容進(jìn)行讀取操作,可以方便我們處理文件的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 但使用類型數(shù)組的時(shí)候,碰到多字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí),需要考慮字節(jié)序的問題。

下面,我們以讀取小端存儲(chǔ)的GIF圖片為例。

GIF圖片的Uint8Array數(shù)組數(shù)據(jù)中,寬高數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)就是使用了兩個(gè)字節(jié),第7-8位存儲(chǔ)圖片的寬度,9-10位存儲(chǔ)圖片的高度。

我們加載的GIF圖片寬高皆為600,需要處理字節(jié)序,代碼如下:

const uint8Array = new Uint8Array(aBuffer)
let bufferIndex = 6
// 獲取GIF寬度的兩個(gè)字節(jié)的值
const width1 = uint8Array[bufferIndex]
// width1 結(jié)果:88
const width2 = uint8Array[bufferIndex + 1]
// width2 結(jié)果:2

// 得到各自的16進(jìn)制數(shù)據(jù)
const width1hex = width1.toString(16)
const width2hex = width2.toString(16)
// 轉(zhuǎn)換成實(shí)際的寬度大小,注意這里把兩個(gè)字節(jié)的順序做了調(diào)整,符合小端序
const width = parseInt(width2hex + width1hex, 16)
// width 結(jié)果:600

使用小端序處理后,寬度結(jié)果等于600,符合圖片實(shí)際寬度。

自己手動(dòng)處理字節(jié)序會(huì)稍顯麻煩,如果不想手動(dòng)去處理字節(jié)序的問題,可以使用另外一個(gè)對象:DataView。

DataView

DataView 是一個(gè)從 ArrayBuffer 中讀取多種類型數(shù)值并且不用考慮字節(jié)序的接口對象。它的使用簡單方便,擁有一系列的 get-set- 實(shí)例方法操作數(shù)據(jù)。

DataView的構(gòu)造函數(shù):new DataView(buffer [, byteOffset [, byteLength]])。 參數(shù):

  • buffer:源ArrayBuffer
  • byteOffset:buffer中的字節(jié)偏移量
  • byteLength:字節(jié)長度

DataView不用考慮字節(jié)序,同樣是讀取GIF的寬度時(shí),代碼可簡化:

const fileDataView = new DataView(arrBuffer)
let bufferIndex = 6
const width = fileDataView.getUint16(bufferIndex, true)
// 結(jié)果:600
bufferIndex += 2
const height = fileDataView.getUint16(bufferIndex, true)
// 結(jié)果:600

以上代碼,很方便就得到GIF圖片的寬高數(shù)據(jù)(600),因?yàn)槭褂昧?DataView 和它的 getUint16 方法,不需要手動(dòng)處理字節(jié)序。

getUint16方法有兩個(gè)參數(shù):第一個(gè)參數(shù)代表字節(jié)索引;第二參數(shù)表示字節(jié)序,默認(rèn)大端序,為true則是小端序,GIF是小端,所以上面代碼為true。

除了getUint16以外,DataView 還有十多個(gè)類似的實(shí)例方法。

DataView的get和set系列方法

get系列方法通過字節(jié)偏移索引獲取對應(yīng)的數(shù)值,其中多字節(jié)的數(shù)據(jù),需要兩個(gè)參數(shù):

  • byteOffset:讀取時(shí)的字節(jié)偏移量
  • littleEndian:字節(jié)序,默認(rèn)大端,設(shè)為true則是小端
名稱參數(shù)描述
getInt8(byteOffset)有符號 8-bit 整數(shù)(1個(gè)字節(jié))
getUint8(byteOffset)無符號 8-bit 整數(shù)(1個(gè)字節(jié))
getInt16(byteOffset [, littleEndian])16-bit數(shù)(短整型,2個(gè)字節(jié))
getUint16(byteOffset [, littleEndian])16-bit數(shù)(無符號短整型,2個(gè)字節(jié))
getInt32(byteOffset [, littleEndian])32-bit數(shù)(長整型,4個(gè)字節(jié))
getUint32(byteOffset [, littleEndian])32-bit數(shù)(無符號長整型,4個(gè)字節(jié))
getFloat32(byteOffset [, littleEndian])32-bit浮點(diǎn)數(shù)(單精度浮點(diǎn)數(shù),4個(gè)字節(jié))
getFloat64(byteOffset [, littleEndian])64-bit數(shù)(雙精度浮點(diǎn)型,8個(gè)字節(jié))
getBigInt64(byteOffset [, littleEndian])帶符號的64位整數(shù)(long long類型)值
getBigUint64(byteOffset [, littleEndian])無符號的64位整數(shù)(unsigned long long類型)值

set系列方法是和get方法對應(yīng)的,處理相應(yīng)字節(jié)偏移索引位置的數(shù)值,參數(shù)如下:

  • byteOffset:讀取時(shí)的字節(jié)偏移量
  • value:設(shè)置相應(yīng)類型的數(shù)值
  • littleEndian:字節(jié)序,默認(rèn)大端,設(shè)為true則是小端
名稱參數(shù)描述
setInt8(byteOffset, value)8-bit數(shù)(一個(gè)字節(jié))
setUint8(byteOffset, value)8-bit數(shù)(無符號字節(jié))
setInt16(byteOffset, value [, littleEndian])16-bit數(shù)(短整型)
setUint16(byteOffset, value [, littleEndian])16-bit數(shù)(無符號短整型)
setInt32(byteOffset, value [, littleEndian])32-bit數(shù)(長整型)
setUint32(byteOffset, value [, littleEndian])32-bit數(shù)(無符號長整型)
setFloat32(byteOffset, value [, littleEndian])32-bit數(shù)(浮點(diǎn)型)
setFloat64(byteOffset, value [, littleEndian])64-bit數(shù)(雙精度浮點(diǎn)型)
setBigInt64(byteOffset, value [, littleEndian])帶符號的64位整數(shù)(long long類型)值
setBigUint64(byteOffset, value [, littleEndian])無符號的64位整數(shù)(unsigned long long類型)值

Blob和ArrayBuffer

對于Blob和ArrayBuffer兩個(gè)對象,我們可以稍做總結(jié):

  • Blob是Web API,瀏覽器環(huán)境提供,讀取它可以使用FileReader、URL.createObjectURL等WebAPI;ArrayBuffer是JS語言內(nèi)置對象,處理它則需要使用TypeArray、DataView等JS-API。
  • Blob表示不可變的類文件數(shù)據(jù);ArrayBuffer則表示原始數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。
  • Blob用于讀取類文件數(shù)據(jù),不對應(yīng)內(nèi)存;ArrayBuffer用于讀取內(nèi)存數(shù)據(jù)。
  • Blob和ArrayBuffer都需要通過其他對象才能操作數(shù)據(jù)。
  • Blob和ArrayBuffer可以使用不同方式進(jìn)行相互之間的轉(zhuǎn)換。
  • 要操作字節(jié)二進(jìn)制數(shù)據(jù),得依賴ArrayBuffer和輔助它的操作對象。

Blob和ArrayBuffer之間的轉(zhuǎn)換:

  • 使用Blob構(gòu)造函數(shù)可以讀取ArrayBuffer,生成一個(gè)新的Blob。
  • 通過Blob實(shí)例的arrayBuffer()方法,可以獲取到對應(yīng)的ArrayBuffer。
  • 通過FileReader對象的readAsArrayBuffer()方法,將Blob讀取為ArrayBuffer。

如下代碼,進(jìn)行二者之間的轉(zhuǎn)換:

const aBuffer = new ArrayBuffer(4)
// 使用Blob構(gòu)造函數(shù)
const blob = new Blob([aBuffer])
// Blob的arrayBuffer()方法(promise)
blob.arrayBuffer()
// FileReader
const reader = new FileReader()
reader.readAsArrayBuffer(blob)

以上就是深入理解JavaScript字節(jié)二進(jìn)制知識以及相關(guān)API的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于JavaScript字節(jié)二進(jìn)制的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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