JavaScript 的ArrayBuffer 和二进制数组

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简介

在 JavaScript 中，ArrayBuffer 对象代表一段固定长度的原始二进制数据。它可以用作存储各种类型的数据，例如图像、音频和视频数据。

二进制数组是 TypedArray 对象的实例，它提供了一种更方便的方式来处理 ArrayBuffer 中的数据。二进制数组提供了一种类似于普通数组的语法，但它可以存储不同类型的二进制数据，例如整数、浮点数和字节。

ArrayBuffer 的用途:

存储图像、音频和视频数据
在网络上发送和接收二进制数据
在浏览器中实现低级算法

二进制数组的用途:

处理图像、音频和视频数据
在网络上发送和接收二进制数据
在浏览器中实现低级算法

创建 ArrayBuffer 和二进制数组

可以使用以下方法创建 ArrayBuffer 对象:

使用 new ArrayBuffer() 构造函数
使用 ArrayBuffer.from() 方法从其他数据源创建 ArrayBuffer 对象

可以使用以下方法创建二进制数组:

使用 new TypedArray() 构造函数
使用 TypedArray.from() 方法从其他数据源创建二进制数组

使用 ArrayBuffer 和二进制数组

以下是一些使用 ArrayBuffer 和二进制数组的示例:

存储图像数据

// 创建一个 ArrayBuffer 对象来存储图像数据
var arrayBuffer = new ArrayBuffer(1024);

// 创建一个 Uint8Array 对象来表示图像数据
var uint8Array = new Uint8Array(arrayBuffer);

// 将图像数据复制到 Uint8Array 对象中
uint8Array.set([0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255]);

// 使用图像数据创建图像
var image = new Image();
image.src = 'data:image/png;base64,' + btoa(String.fromCharCode.apply(null, uint8Array));

// 将图像添加到页面中
document.body.appendChild(image);

在网络上发送和接收二进制数据

// 创建一个 ArrayBuffer 对象来存储要发送的数据
var arrayBuffer = new ArrayBuffer(1024);

// 创建一个 Uint8Array 对象来表示要发送的数据
var uint8Array = new Uint8Array(arrayBuffer);

// 将数据复制到 Uint8Array 对象中
uint8Array.set([1, 2, 3, 4, 5]);

// 使用 XMLHttpRequest 发送数据
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', '/api/data');
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/octet-stream');
xhr.send(arrayBuffer);

// 接收数据
xhr.onload = function() {
  // 将接收到的数据转换为 ArrayBuffer 对象
  var arrayBuffer = xhr.response;

  // 创建一个 Uint8Array 对象来表示接收到的数据
  var uint8Array = new Uint8Array(arrayBuffer);

  // 处理接收到的数据
  console.log(uint8Array);
};

在浏览器中实现低级算法

// 创建一个 ArrayBuffer 对象来存储要排序的数据
var arrayBuffer = new ArrayBuffer(1024);

// 创建一个 Int32Array 对象来表示要排序的数据
var int32Array = new Int32Array(arrayBuffer);

// 将数据复制到 Int32Array 对象中
int32Array.set([5, 2, 4, 6, 1, 3]);

// 使用冒泡排序算法对数据进行排序
function bubbleSort(array) {
  for (var i = 0; i < array.length - 1; i++) {
    for (var j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
      if (array[j] > array[j + 1]) {
        var temp = array[j];
        array[j] = array[j + 1];
        array[j + 1] = temp;
      }
    }
  }
}

// 对数据进行排序
bubbleSort(int32Array);

// 打印排序后的数据
console.log(int32Array);

附加内容

代码示例

以下是一些额外的代码示例，展示了如何使用 ArrayBuffer 和二进制数组来处理不同类型的数据：

读取图像数据

// 创建一个 ArrayBuffer 对象来存储图像数据
var arrayBuffer = new ArrayBuffer(1024);

// 创建一个 Uint8Array 对象来表示图像数据
var uint8Array = new Uint8Array(arrayBuffer);

// 将图像数据复制到 Uint8Array 对象中
uint8Array.set([0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255]);

// 使用图像数据创建图像
var image = new Image();
image.src = 'data:image/png;base64,' + btoa(String.fromCharCode.apply(null, uint8Array));

// 将图像添加到页面中
document.body.appendChild(image);

// 读取图像数据
var canvas = document.createElement('canvas');
canvas.width = image.width;
canvas.height = image.height;
var context = canvas.getContext('2d');
context.drawImage(image, 0, 0);

// 获取图像数据
var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

// 将图像数据转换为 ArrayBuffer 对象
var arrayBuffer = imageData.data.buffer;

// 创建一个 Uint8Array 对象来表示图像数据
var uint8Array = new Uint8Array(arrayBuffer);

// 处理图像数据
console.log(uint8Array);

在网络上发送和接收 JSON 数据

// 创建一个 JSON 对象
var jsonData = {
  name: 'John Doe',
  age: 30
};

// 将 JSON 对象转换为 ArrayBuffer 对象
var arrayBuffer = JSON.stringify(jsonData).toBuffer();

// 使用 XMLHttpRequest 发送数据
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', '/api/data');
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json');
xhr.send(arrayBuffer);

// 接收数据
xhr.onload = function() {
  // 将接收到的数据转换为 ArrayBuffer 对象
  var arrayBuffer = xhr.response;

  // 将 ArrayBuffer 对象转换为 JSON 对象
  var jsonData = JSON.parse(String.fromCharCode.apply(null, new Uint8Array(arrayBuffer)));

  // 处理 JSON 对象
  console.log(jsonData);
};

在浏览器中实现简单加密算法

// 创建一个 ArrayBuffer 对象来存储要加密的数据
var arrayBuffer = new ArrayBuffer(1024);

// 创建一个 Uint8Array 对象来表示要加密的数据
var uint8Array = new Uint8Array(arrayBuffer);

// 将数据复制到 Uint8Array 对象中
uint8Array.set([1, 2, 3, 4, 5]);

// 使用简单的加密算法加密数据
function encrypt(data) {
  for (var i = 0; i < data.length; i++) {
    data[i] = data[i] ^ 123;
  }
}

// 加密数据
encrypt(uint8Array);

// 将加密后的数据转换为 ArrayBuffer 对象
var encryptedArrayBuffer = uint8Array.buffer;

// 创建一个 Uint8Array 对象来表示加密后的数据
var encryptedUint8Array = new Uint8Array(encryptedArrayBuffer);

// 打印加密后的数据
console.log(encryptedUint8Array);

// 使用简单的解密算法解密数据
function decrypt(data) {
  for (var i = 0; i < data.length; i++) {
    data[i] = data[i] ^ 123;
  }
}

// 解密数据
decrypt(encryptedUint8Array);

// 打印解密后的数据
console.log(encryptedUint8Array);