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[TOC] * * * * * [原文地址](http://javascript.ruanyifeng.com/stdlib/arraybuffer.html#) > `ArrayBuffer`对象、T`ypedArray`对象、`DataView`对象是`JavaScript`操作二进制数据的一个接口。这些对象早就存在,属于独立的规格,ES6将它们纳入了ECMAScript规格,并且增加了新的方法。 > 首先,这个 `ArrayBuffer` 类型化数组,类型化数组是`JavaScript`操作二进制数据的一个接口。最初为了满足`JavaScript`与显卡之间大量的、实时的数据交换,它们之间的数据通信必须是二进制的,而不能是传统的文本格式。`Arraybuffer`就是一片内存空间,不能直接引用里面的数据,用户只能通过`typedarray`类型和`dataView`类型引用。 - `ArrayBuffer`对象:代表内存之中的一段二进制数据,可以通过“视图”进行操作。“视图”部署了数组接口,这意味着,可以用数组的方法操作内存。 - `TypedArray`对象:用来生成内存的视图,通过9个构造函数,可以生成9种数据格式的视图,比如`Uint8Array`(无符号8位整数)数组视图, Int16Array(16位整数)数组视图, Float32Array(32位浮点数)数组视图等等。 - `DataView`对象:用来生成内存的视图,可以自定义格式和字节序,比如第一个字节是`Uint8`(无符号8位整数)、第二个字节是Int16(16位整数)、第三个字节是Float32(32位浮点数)等等。 简单说,`ArrayBuffer`对象代表原始的二进制数据,`TypedArray`对象代表确定类型的二进制数据,`DataView`对象代表不确定类型的二进制数据。它们支持的数据类型一共有9种(`DataView`对象支持除`Uint8C`以外的其他8种)。 ### 一、 `ArrayBuffer`对象 `ArrayBuffer`对象代表储存二进制数据的一段内存,它不能直接读写,只能通过视图(`T`ypedArray`视图和`DataView`视图)来读写,视图的作用是以指定格式解读二进制数据。 - **创建 `ArrayBuffer`** ```JavaScript let buf = new ArrayBuffer(32) // 生成了一个32字节的内存区域,每个字节默认为0 ``` - **读取 `ArrayBuffer`** 读取`ArrayBuffer` 我们上边提了有两种方式: 第一种方式通过 `DataView` 视图读取 ```JavaScript let buf = new ArrayBuffer(32) let dataView = new DataView(buf) dataView.getUnt8(0) // 建立DataView视图,然后以不带符号的8位整数格式,读取第一个元素 ``` 第二种方式通过 `TypeArray` 视图,与DataView视图的一个区别是,它不是一个构造函数,而是一组构造函数,代表不同的数据格式。 ```JavaScript let buf = new ArrayBuffer(32) let int32 = new Int32Array(buf) let uint8 = new Uint8Array(buf) console.log(int32[0]) // 0 console.log(uint8[0]) // 0 // 还可以直接修改 int32[0] = 1; console.log(int32[0]) // 1 console.log(uint8[0]) // 1 ``` 上面代码对同一段内存,分别建立两种视图:32位带符号整数(Int32Array构造函数)和8位不带符号整数(Uint8Array构造函数)。由于两个视图对应的是同一段内存,一个视图修改底层内存,会影响到另一个视图。 - **`ArrayBuffer`的其它属性方法** > `ArrayBuffer.prototype.byteLength` 返回所分配的内存区域的字节长度。 > `ArrayBuffer.prototype.slice(start,len)` 允许将内存区域的一部分,拷贝生成一个新的ArrayBuffer对象,并返回,start 为开始看吧的位置,len为拷贝长度 > `ArrayBuffer.isView()` 返回一个布尔值,表示参数是否为ArrayBuffer的视图实例(也就是是否为是否为TypedArray实例或DataView实例) ### 二、 `TypedArray对象` `ArrayBuffer`对象作为内存区域,可以存放多种类型的数据。同一段内存,不同数据有不同的解读方式,这就叫做“视图”(view)。`ArrayBuffer`有两种视图,一种是`TypedArray`视图,另一种是`DataView`视图,两者的区别主要是字节序,前者的数组成员都是同一个数据类型,后者的数组成员可以是不同的数据类型。 - **`TypedArray对象`提供的视图** 目前,TypedArray对象一共提供9种类型的视图,每一种视图都是一种构造函数。 | 视图函数 | 说明 | | --- | --- | | Int8Array | 8位有符号整数,长度1个字节 | | Uint8Array | 8位无符号整数,长度1个字节 | | Uint8ClampedArray | 位无符号整数,长度1个字节,溢出处理不同 | | Int16Array | 16位有符号整数,长度2个字 | | Uint16Array | 16位无符号整数,长度2个字节 | | Int32Array | 32位有符号整数,长度4个字节 | | Uint32Array | 32位无符号整数,长度4个字节 | | Float32Array | 32位浮点数,长度4个字节 | | Float64Array | 64位浮点数,长度8个字节 | 这9个构造函数生成的对象,统称为`TypedArray`对象。它们很像正常数组,都有length属性,都能用方括号运算符([])获取单个元素,所有数组的方法,在类型化数组上面都能使用。两者的差异主要在以下方面。 > `TypedArray`数组的所有成员,都是同一种类型和格式。 > `TypedArray`数组的成员是连续的,不会有空位。 > `Typed`化数组成员的默认值为0。比如,`new Array(10)`返回一个正常数组,里面没有任何成员,只是10个空位;`new Uint8Array(10)`返回一个类型化数组,里面10个成员都是0。 > `TypedArray`数组只是一层视图,本身不储存数据,它的数据都储存在底层的`ArrayBuffer`对象之中,要获取底层对象必须使用buffer属性。 - **`TypedArray` 提供的9中构造函数的用法** **(1) `TypedArray(buffer, byteOffset=0, length?)`** buffer为底层ArrayBuffer,byteOffset为开始字节序号默认为0,length为长度默认直到本段内存区域结束 ```JavaScript // 创建一个8字节的ArrayBuffer let buf = new ArrayBuffer(8) // 创建一个指向b的Int32视图,开始于字节0,直到缓冲区的末尾 let typedAry1 = new Int32Array(buf) //创建一个指向b的Uint8视图,开始于字节2,直到缓冲区的末尾 let typedAry2 = new Uin8Array(buf,2) // 创建一个指向b的Int16视图,开始于字节2,长度为2 let typedAry2 = new Int16Array(buf,2,2) ``` 需要注意的是:byteOffset必须与所要建立的数据类型一致(也就是创建的内存数据字节数要是其视图规定的整数倍),否则会报错 **(2) `TypedArray(ArrayObj)` 视图还可以不通过ArrayBuffer对象,直接分配内存而生成** ```JavaScript // 直接写长度,创建一个有八个成员的 32位有符号整数数组(共32个字节) let typedAry1 = new Int32Array(8) // 类型化数组的构造函数,可以接受另一个视图实例作为参数。 let typedArray2 = new Int8Array(new Uint8Array(4)); // 构造函数的参数也可以是一个普通数组,然后直接生成TypedArray实例。 let typedArray3 = new Uint8Array([1, 2, 3, 4]); ``` TypedArray数组也可以转换回普通数组 ```JavaScript var normalArray = Array.prototype.slice.call(typedArray); ``` - **TypedArray 的其它方法与属性** > `TypedArray.prototype.buffer` 返回整段内存区域对应的`ArrayBuffer对象。该属性为只读属性 > `TypedArray.prototype.byteLength` byteLength属性返回`TypedArray`数组占据的内存长度,单位为字节(只读) > `ypedArray.prototype.byteOffset` byteOffset属性返回`TypedArray`数组从底层`ArrayBuffer`对象的哪个字节开始(只读) > `TypedArray.prototype.length` length属性表示`TypedArray`数组含有多少个成员。注意将`byteLength`属性和length属性区分,前者是字节长度,后者是成员长度。 > `TypedArray.prototype.set()` TypedArray数组的set方法用于复制数组(正常数组或TypedArray数组),也就是将一段内容完全复制到另一段内存。 > `TypedArray.prototype.subarray(start,end)` subarray方法是对于`TypedArray`数组的一部分,再建立一个新的视图。 > `TypedArray.prototype.slice()` TypeArray实例的`slice`方法,可以返回一个指定位置的新的`TypedArray`实例。 > `TypedArray.of()` ypedArray数组的所有构造函数,都有一个静态方法of,用于将参数转为一个`TypedArray`实例。 > `TypedArray.from()` 静态方法from接受一个可遍历的数据结构(比如数组)作为参数,返回一个基于这个结构的TypedArray实例。 ### 三、 `DataView对象` 如果一段数据包括多种类型(比如服务器传来的HTTP数据),这时除了建立`ArrayBuffer`对象的复合视图以外,还可以通过`DataView`视图进行操作。 `DataView`视图提供更多操作选项,而且支持设定字节序。本来,在设计目的上,`ArrayBuffer`对`象的各种`TypedArray`视图,是用来向网卡、声卡之类的本机设备传送数据,所以使用本机的字节序就可以了;而`DataView`视图的设计目的,是用来处理网络设备传来的数据,所以大端字节序或小端字节序是可以自行设定的。 `DataView`视图本身也是构造函数,接受一个`ArrayBuffer`对象作为参数,生成视图。 **1. 使用方法** ```JavaScript let buffer = new ArrayBuffer(32) let dv = new DataView(buffer) ``` **2.DataView实例提供8个方法读取内存。** > getInt8:读取1个字节,返回一个8位整数。 > getUint8:读取1个字节,返回一个无符号的8位整数。 > getInt16:读取2个字节,返回一个16位整数。 > getUint16:读取2个字节,返回一个无符号的16位整数。 > getInt32:读取4个字节,返回一个32位整数。 > getUint32:读取4个字节,返回一个无符号的32位整数。 > getFloat32:读取4个字节,返回一个32位浮点数。 > getFloat64:读取8个字节,返回一个64位浮点数。 这一系列get方法的参数都是一个字节序号(不能是负数,否则会报错),表示从哪个字节开始读取。 ```JavaScript let buffer = new ArrayBuffer(32) let dv = new DataView(buffer) // 从第1个字节读取一个8位无符号整数 var v1 = dv.getUint8(0); // 从第2个字节读取一个16位无符号整数 var v2 = dv.getUint16(1); // 从第4个字节读取一个16位无符号整数 var v3 = dv.getUint16(3); ``` 上面代码读取了ArrayBuffer对象的前5个字节,其中有一个8位整数和两个十六位整数。 如果一次读取两个或两个以上字节,就必须明确数据的存储方式,到底是小端字节序还是大端字节序。默认情况下,DataView的get方法使用大端字节序解读数据,如果需要使用小端字节序解读,必须在get方法的第二个参数指定true。 ```JavaScript // 小端字节序 var v1 = dv.getUint16(1, true); // 大端字节序 var v2 = dv.getUint16(3, false); // 大端字节序 默认 var v3 = dv.getUint16(3); ``` **2.DataView视图提供8个方法写入内存。** > setInt8:写入1个字节的8位整数。 > setUint8:写入1个字节的8位无符号整数。 > setInt16:写入2个字节的16位整数。 > setUint16:写入2个字节的16位无符号整数。 > setInt32:写入4个字节的32位整数。 > setUint32:写入4个字节的32位无符号整数。 > setFloat32:写入4个字节的32位浮点数。 > setFloat64:写入8个字节的64位浮点数。 这一系列set方法,接受两个参数,第一个参数是字节序号,表示从哪个字节开始写入,第二个参数为写入的数据。对于那些写入两个或两个以上字节的方法,需要指定第三个参数,false或者undefined表示使用大端字节序写入,true表示使用小端字节序写入。 ```JavaScript // 在第1个字节,以大端字节序写入值为25的32位整数 dv.setInt32(0, 25, false); // 在第5个字节,以大端字节序写入值为25的32位整数 dv.setInt32(4, 25); // 在第9个字节,以小端字节序写入值为2.5的32位浮点数 dv.setFloat32(8, 2.5, true); ```