ES6中二进制数组的操作

ES6中包含一系列的对二进制数组的包装类,用于快捷的创建、存储、操作二进制数组。这些二进制数组被广泛的应用到文件操作、数据传输、canvas绘图等场景中。

1. 概述

我们先从一个组件图整体认识一下ES6中二进制数组相关的部分:


ArrayBuffer.png

从图中我们看到,二进制数组包含如下几个部分:

  • ArrayBuffer:这是一个原始的对象,它直接表示了二进制数组在内存中的存储,是原始的数据类型。
  • ArrayBufferView:这是一个抽象概念,称为二进制数组视图。由于直接操作二进制数组比较麻烦,所以ES6定义了一系列的视图,对原始的ArrayBuffer进行了包装,这样操作起来就比较方便了。
  • DataView:数据视图,是ArrayBufferView的一种实现,主要用于数据传输场景。主要是可以在同一个视图中处理不同类型的数据。
  • TypedArray:另外一种视图实现,但是它不是一个实现,而是一系列实现的总称,都是与具体数据类型绑定的。包括:Int8Array Uint8Array
    Uint8ClampedArray Int16Array Uint16Array Int32Array UInt32Array Float32Array Float64Array

2. 相关API

2.1 ArrayBuffer

2.1.1 构造方法

//构造时需要制定数组长度,一如C语言一样
//单位是字节, 默认值都是0
var buffer = new ArrayBuffer(32);

2.1.2 byteLength 属性

存储分配给当前ArrayBuffer的字节长度。

2.1.3 slice方法

表示将原数组中的字节拷贝出一部分,生成新的数组。

//参数分别为起止字节序号,左闭右开,也就是不包含右侧序号处的内容。
//省略第二个参数表示直接到结尾
var newBuffer = oldBuffer.slice(1, 3);

2.1.4 ArrayBuffer.isView

此处抄阮大神的代码:

var buffer = new ArrayBuffer(8);
ArrayBuffer.isView(buffer) // false

var v = new Int32Array(buffer);
ArrayBuffer.isView(v) // true

2.2 TypedArray

2.2.1 构造方法

以Uint8Array为例,可用形式如下

//只指定长度,创建空的视图
var uint8Array1 = new Uint8Array(32);

var buffer = new ArrayBuffer(32);

//使用buffer创建视图,将从buffer的0序号开始到buffer末尾。
var uint8Array2 = new Uint8Array(buffer);

//从buffer的第二个字符开始,直到buffer末尾建立视图
var uint8Array3 = new Uint8Array(buffer, 2);

//从buffer的第二个字符开始,建立长度为3的视图
var uint8Array4 = new Uint8Array(buffer, 2, 3);

//从一个TypedArray拷贝建立另外一个视图。
//由于是拷贝,所以底层内存对应的是两块。
var int8Array = new Int8Array(new Uint8Array(32));

//从普通数组建立视图
//此处也是拷贝操作,对应的底层内存不是同一块。
var uint8Array5 = new Uint8Array5([1, 3, 5, 7]);

2.2.2 数组操作

对数组的所有操作,完全适用于TypedArray,包括遍历操作。

for (let item of uint8Array){
  console.log(item);
}

2.2.3 BYTE_PER_ELEMENT属性

每一种类型的TypedArray视图都有一个属性,用于表示该类型中一个元素所占的字节数:

Int8Array.BYTES_PER_ELEMENT // 1
Uint8Array.BYTES_PER_ELEMENT // 1
Int16Array.BYTES_PER_ELEMENT // 2
Uint16Array.BYTES_PER_ELEMENT // 2
Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Uint32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Float32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Float64Array.BYTES_PER_ELEMENT // 8

2.2.4 buffer属性

当前视图对应的内存段,也就是ArrayBuffer对象。

2.2.5 byteOffset和byteLength属性

由于视图是在底层内存(ArrayBuffer)上建立的,因此保存了其在该内存段(ArrayBuffer)的起始位置和长度。
这个属性是只读的,也就是说:一旦建立就不可以更改了。

2.2.6 length属性

不同于byteLength, 这个属性是指bit长度。

2.2.7 set方法

拷贝一份原视图,由于是拷贝,所以建立了新的底层内存段。由于是整段拷贝,所以特别快。

var a = new Uint8Array(8);
var b = new Uint8Array(10);

//从b的第二个位(不是字符哦)开始拷贝a的内存到b中
//第二个参数可以省略,表示从第0位拷贝。
b.set(a, 2);

2.2.8 subarray方法

//从第一位到第三位创建新的视图,在原有的底层内存上。
var newArray = oldArray.subarray(1, 3); //左闭右开

2.2.9 slice 方法

//从倒数第二位开始创建新的视图,底层内存不变
var newArray = oldArray.slice(-2);

2.2.10 TypedArray.of 方法

//通过一系列的参数创建一个视图
var a = Uint8Array.of(1, 3, 5);

2.2. 11 TypedArray.from方法

这个方法与构造方法相同。

2.3 DataView

参考链接

  1. 阮一峰, 二进制数组

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