（呕心沥血）用HttpRequest对象获取服务端的二进制数据

    js框架很多，JQuery算是其中比较有趣的，AJAX功能用起来也挺方便，我手头的应用，视图层的交互和XML解析全靠它了。缺点不是没有，jq的AJAX请求函数只支持接收XML/HTML/JSON/JSONP格式的服务器数据。在普通情况下，我们往往只是用AJAX呼叫服务器获取相关文本、数值或XML这种结构化的文档，这些返回数据，说到底都是基于文本的，以至于给我们制造了一个错觉，即AJAX/XMLHttpRequest 只能用于基于文本的内容/数据交互。在疯狂Google了一天后的结果，也证实了我的判断令人尴尬地准确着。

    在网上问十个人，九个会告诉你XMLHttpRequest只能交互文本，实际上完全不是这样，不知道是不是因为太多的人一上手就开始用框架而不是研究HttpRequest对象的特性，但关于ResponseBody的使用几乎没有人谈及，这就有点遗憾了。首先，我找到下面一篇文章，较为详细地解释了HttpRequest对象的属性和方法：
http://blog.chinaunix.net/u2/61797/showart_1000687.html
里面的东西我就不照抄了，这里只请大家注意“属性：responseBody”这个属性的讲解。显然，只依靠JQuery的几个AJAX函数，是无法处理这种返回数据的，这种情况下，只能自己编写直接给予XMLHttpRequest的交互函数了。

    根据这篇文章所述，responseBody实际上是个二进制结构，在IE8的Debugger里显示为“Array of Byte”。实际上这个数据结构是兼容于VB/C 中的Byte数组的，比如在VB里面我们会这样定义一个Byte数组：
Dim bytes(10) As Byte
但是js/vbs却是不支持这种数据结构的，ByteArray对于js来说只是内存中的一个特殊对象，其结构对js来说是完全透明的，脚本能够使用其内存地址来获取对其的引用，却不能操作这个透明物体。js所能做的，就是持有这个对象的地址引用，然后pass给其它可以处理该数据的组件或程序。

    很多人可能一辈子都不会用到responseBody这个属性，所以有必要解释一下我为什么那么需要它。我的项目里需要实现一个机制，用servlet提供一个TIF文件流，然后客户端js应该能接收这个二进制流的数据，并将之传给一个图像浏览组件。这个流程的核心问题就是：图像浏览组件（ActiveX）只能接受ByteArray的二进制数据，故必须要想尽一切办法得到ByteArray对象。
    在本人还未意识到responseBody之前，曾天真地认为：1）ByteArray是一个js能识别的Array对象；2）HttpRequest只能传输文本数据。在这种自以为是的思想指导下，我提出了第一个解决方案：
1） 在服务端Servlet取得文件流后将之byte by byte读出，然后组装成一个JSON格式的字符串，如： "[72, 43, 43, 0, 38 ...]"的形式；
2） 通过PrintWriter.print()方法把这个JSON字符串发送到客户端js的回调函数，并由该回调函数把JSON字符串转换成js数组；
3） 由于该js数组中的所有元素都是byte数据（范围在0~255内的整数），直接将该js数组作为ByteArray参数传入图像浏览组件，并显示图片。
    然而，由于没有清楚认识到ByteArray的数据性质，上述的方案无疑是失败的，图像组件直接因参数类型不匹配而报错。并且，由于所有的byte都被转换成文本后才传输的，该交互行为需要的实际的网络流量远远超过了原二进制文件的容量（*见备注的换算）。
    在阅读了responseBody的相关信息后，我坚信ByteArray数据是能被它接收到的，问题是Servlet应该怎样写数据才能传给responseBody一个ByteArray。首先我想到的是用response.getOutputStream()，具体代码如下：

File file = new File("c:\\001.tif");
InputStream is = new FileInputStream(file);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
OutputStream out = response.getOutputStream();

int b = 0;
int len = 0;
byte[] buf = new byte[1024];
while ((len = bis.read(buf)) != -1) {
    out.write(buf, 0, len);
}
out.flush();
out.close();
bis.close();

事实证明这个试验是不成功的，到达客户端的ByteArray数据量大得惊人，对于servlet的OutputStream没什么研究，一时摸不透原因。于是，我再试了下面的代码：

File file = new File("c:\\001.tif");
InputStream is = new FileInputStream(file);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
PrintWriter out = resp.getWriter();

byte[] buf = new byte[1024];
int len = 0;
try {
    while ((len = in.read(buf)) != -1) {
        char[] cbuf = byteArray2CharArray(buf);
        write(cbuf, 0, len);
        out.flush();
    }
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

其中byteArray2CharArray()方法的实现我就不写了，总之它的功能就是把一个byteArray翻译成一个charArray，各个元素的整数绝对值保持不变（在JVM里，无论是byte还是char最后都将被表示成int，但char是非负的所以采用绝对值）。这里比较怪异，试验仍然不太成功，虽然客户端responseBody接收到了一个size正确的ByteArray，里面的数据却是不正确的，因为在Buffered的读取方式下，有的byte值居然是负数，这是相当怪异的也是不正确的。接下来，一个有点“笨”的方法，居然取得了成功：

File file = new File("c:\\001.tif");
InputStream is = new FileInputStream(file);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
PrintWriter out = resp.getWriter();

int b = 0;
while ((b = bis.read()) != -1) {
    out.write(b);
}
out.flush();
out.close();

bis.close();

最终，这个采用PrintWriter.write(int b)的方法获得了成功，客户端拿到了正确的ByteArray数据，图像文件也得以正确还原并显示。

    虽然最后一个方法取得了成功，笔者心里还是有些不舒服，因为没有用到buffer，有多少个byte就得调用多少次write(int b)方法，通过查看JDK的源代码，该方法是强制同步的，获得锁释放锁等额外开销让人无法忘怀，这样写的话性能不可能很好，目前正考虑继承PrintWriter写一个类，还望这方面有心得的朋友能一起交流一下。至于byte[]的缓冲读取方式为何出现怪异数据我还耿耿于怀，苦于没有时间再去看JBoss的实现源码，只能请有研究的朋友不吝指教了。


*备注： 例如 121 这个整数，当其类型是byte的时候，只占1个字节，而字符串"121"则会占据6个字节，因为每一个字符char都会占据2个字节。在加上连接JSON数组需要用到","作分隔符也要占据2个字节，头尾一对方括号占4个字符暂且忽略不计。因此，假设一个ByteArray里面的数据全都是（byte）121，那么当其解析成字符串后，其大小应该是源数据的约8倍，对于一个基于网络的程序来说这种缺陷是不能容忍的。