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docs: consistent style
This commit is contained in:
Ika
+134
-135
@@ -1,38 +1,38 @@
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# ArrayBuffer
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`ArrayBuffer`对象、`TypedArray`视图和`DataView`视图是 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（2011年2月发布），ES6 将它们纳入了 ECMAScript 规格，并且增加了新的方法。它们都是以数组的语法处理二进制数据，所以统称为二进制数组。
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`ArrayBuffer`对象、`TypedArray`视图和`DataView`视图是 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（2011 年 2 月发布），ES6 将它们纳入了 ECMAScript 规格，并且增加了新的方法。它们都是以数组的语法处理二进制数据，所以统称为二进制数组。
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这个接口的原始设计目的，与 WebGL 项目有关。所谓 WebGL，就是指浏览器与显卡之间的通信接口，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。文本格式传递一个32位整数，两端的 JavaScript 脚本与显卡都要进行格式转化，将非常耗时。这时要是存在一种机制，可以像 C 语言那样，直接操作字节，将4个字节的32位整数，以二进制形式原封不动地送入显卡，脚本的性能就会大幅提升。
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这个接口的原始设计目的，与 WebGL 项目有关。所谓 WebGL，就是指浏览器与显卡之间的通信接口，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。文本格式传递一个 32 位整数，两端的 JavaScript 脚本与显卡都要进行格式转化，将非常耗时。这时要是存在一种机制，可以像 C 语言那样，直接操作字节，将 4 个字节的 32 位整数，以二进制形式原封不动地送入显卡，脚本的性能就会大幅提升。
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二进制数组就是在这种背景下诞生的。它很像C语言的数组，允许开发者以数组下标的形式，直接操作内存，大大增强了 JavaScript 处理二进制数据的能力，使得开发者有可能通过 JavaScript 与操作系统的原生接口进行二进制通信。
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二进制数组就是在这种背景下诞生的。它很像 C 语言的数组，允许开发者以数组下标的形式，直接操作内存，大大增强了 JavaScript 处理二进制数据的能力，使得开发者有可能通过 JavaScript 与操作系统的原生接口进行二进制通信。
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二进制数组由三类对象组成。
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**（1）`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。
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**（2）`TypedArray`视图**：共包括9种类型的视图，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。
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**（2）`TypedArray`视图**：共包括 9 种类型的视图，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。
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**（3）`DataView`视图**：可以自定义复合格式的视图，比如第一个字节是 Uint8（无符号8位整数）、第二、三个字节是 Int16（16位整数）、第四个字节开始是 Float32（32位浮点数）等等，此外还可以自定义字节序。
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**（3）`DataView`视图**：可以自定义复合格式的视图，比如第一个字节是 Uint8（无符号 8 位整数）、第二、三个字节是 Int16（16 位整数）、第四个字节开始是 Float32（32 位浮点数）等等，此外还可以自定义字节序。
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简单说，`ArrayBuffer`对象代表原始的二进制数据，TypedArray视图用来读写简单类型的二进制数据，`DataView`视图用来读写复杂类型的二进制数据。
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简单说，`ArrayBuffer`对象代表原始的二进制数据，TypedArray 视图用来读写简单类型的二进制数据，`DataView`视图用来读写复杂类型的二进制数据。
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TypedArray 视图支持的数据类型一共有9种（`DataView`视图支持除`Uint8C`以外的其他8种）。
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TypedArray 视图支持的数据类型一共有 9 种（`DataView`视图支持除`Uint8C`以外的其他 8 种）。
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数据类型 | 字节长度 | 含义 | 对应的C语言类型
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--------|--------|----|---------------
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Int8|1|8位带符号整数|signed char
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Uint8|1|8位不带符号整数|unsigned char
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Uint8C|1|8位不带符号整数（自动过滤溢出）|unsigned char
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Int16|2|16位带符号整数|short
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Uint16|2|16位不带符号整数|unsigned short
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Int32|4|32位带符号整数|int
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Uint32|4|32位不带符号的整数|unsigned int
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Float32|4|32位浮点数|float
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Float64|8|64位浮点数|double
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| 数据类型 | 字节长度 | 含义 | 对应的 C 语言类型 |
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| -------- | -------- | -------------------------------- | ----------------- |
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| Int8 | 1 | 8 位带符号整数 | signed char |
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| Uint8 | 1 | 8 位不带符号整数 | unsigned char |
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| Uint8C | 1 | 8 位不带符号整数（自动过滤溢出） | unsigned char |
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| Int16 | 2 | 16 位带符号整数 | short |
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| Uint16 | 2 | 16 位不带符号整数 | unsigned short |
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| Int32 | 4 | 32 位带符号整数 | int |
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| Uint32 | 4 | 32 位不带符号的整数 | unsigned int |
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| Float32 | 4 | 32 位浮点数 | float |
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| Float64 | 8 | 64 位浮点数 | double |
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注意，二进制数组并不是真正的数组，而是类似数组的对象。
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很多浏览器操作的API，用到了二进制数组操作二进制数据，下面是其中的几个。
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很多浏览器操作的 API，用到了二进制数组操作二进制数据，下面是其中的几个。
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- File API
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- XMLHttpRequest
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@@ -52,7 +52,7 @@ Float64|8|64位浮点数|double
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const buf = new ArrayBuffer(32);
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```
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上面代码生成了一段32字节的内存区域，每个字节的值默认都是0。可以看到，`ArrayBuffer`构造函数的参数是所需要的内存大小（单位字节）。
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上面代码生成了一段 32 字节的内存区域，每个字节的值默认都是 0。可以看到，`ArrayBuffer`构造函数的参数是所需要的内存大小（单位字节）。
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为了读写这段内容，需要为它指定视图。`DataView`视图的创建，需要提供`ArrayBuffer`对象实例作为参数。
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@@ -62,7 +62,7 @@ const dataView = new DataView(buf);
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dataView.getUint8(0) // 0
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```
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上面代码对一段32字节的内存，建立`DataView`视图，然后以不带符号的8位整数格式，从头读取8位二进制数据，结果得到0，因为原始内存的`ArrayBuffer`对象，默认所有位都是0。
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上面代码对一段 32 字节的内存，建立`DataView`视图，然后以不带符号的 8 位整数格式，从头读取 8 位二进制数据，结果得到 0，因为原始内存的`ArrayBuffer`对象，默认所有位都是 0。
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另一种 TypedArray 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。
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@@ -77,7 +77,7 @@ x2[0] = 2;
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x1[0] // 2
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```
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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。
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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。
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TypedArray 视图的构造函数，除了接受`ArrayBuffer`实例作为参数，还可以接受普通数组作为参数，直接分配内存生成底层的`ArrayBuffer`实例，并同时完成对这段内存的赋值。
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@@ -89,7 +89,7 @@ typedArray[0] = 5;
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typedArray // [5, 1, 2]
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```
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上面代码使用TypedArray视图的`Uint8Array`构造函数，新建一个不带符号的8位整数视图。可以看到，`Uint8Array`直接使用普通数组作为参数，对底层内存的赋值同时完成。
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上面代码使用 TypedArray 视图的`Uint8Array`构造函数，新建一个不带符号的 8 位整数视图。可以看到，`Uint8Array`直接使用普通数组作为参数，对底层内存的赋值同时完成。
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### ArrayBuffer.prototype.byteLength
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@@ -120,7 +120,7 @@ const buffer = new ArrayBuffer(8);
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const newBuffer = buffer.slice(0, 3);
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```
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上面代码拷贝`buffer`对象的前3个字节（从0开始，到第3个字节前面结束），生成一个新的`ArrayBuffer`对象。`slice`方法其实包含两步，第一步是先分配一段新内存，第二步是将原来那个`ArrayBuffer`对象拷贝过去。
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上面代码拷贝`buffer`对象的前 3 个字节（从 0 开始，到第 3 个字节前面结束），生成一个新的`ArrayBuffer`对象。`slice`方法其实包含两步，第一步是先分配一段新内存，第二步是将原来那个`ArrayBuffer`对象拷贝过去。
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`slice`方法接受两个参数，第一个参数表示拷贝开始的字节序号（含该字节），第二个参数表示拷贝截止的字节序号（不含该字节）。如果省略第二个参数，则默认到原`ArrayBuffer`对象的结尾。
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@@ -128,7 +128,7 @@ const newBuffer = buffer.slice(0, 3);
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### ArrayBuffer.isView()
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`ArrayBuffer`有一个静态方法`isView`，返回一个布尔值，表示参数是否为`ArrayBuffer`的视图实例。这个方法大致相当于判断参数，是否为TypedArray实例或`DataView`实例。
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`ArrayBuffer`有一个静态方法`isView`，返回一个布尔值，表示参数是否为`ArrayBuffer`的视图实例。这个方法大致相当于判断参数，是否为 TypedArray 实例或`DataView`实例。
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```javascript
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const buffer = new ArrayBuffer(8);
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@@ -138,34 +138,34 @@ const v = new Int32Array(buffer);
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ArrayBuffer.isView(v) // true
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```
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## TypedArray视图
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## TypedArray 视图
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### 概述
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`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。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。
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`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。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。
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目前，TypedArray视图一共包括9种类型，每一种视图都是一种构造函数。
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目前，TypedArray 视图一共包括 9 种类型，每一种视图都是一种构造函数。
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- **`Int8Array`**：8位有符号整数，长度1个字节。
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- **`Uint8Array`**：8位无符号整数，长度1个字节。
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- **`Uint8ClampedArray`**：8位无符号整数，长度1个字节，溢出处理不同。
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- **`Int16Array`**：16位有符号整数，长度2个字节。
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- **`Uint16Array`**：16位无符号整数，长度2个字节。
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- **`Int32Array`**：32位有符号整数，长度4个字节。
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- **`Uint32Array`**：32位无符号整数，长度4个字节。
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- **`Float32Array`**：32位浮点数，长度4个字节。
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- **`Float64Array`**：64位浮点数，长度8个字节。
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- **`Int8Array`**：8 位有符号整数，长度 1 个字节。
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- **`Uint8Array`**：8 位无符号整数，长度 1 个字节。
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- **`Uint8ClampedArray`**：8 位无符号整数，长度 1 个字节，溢出处理不同。
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- **`Int16Array`**：16 位有符号整数，长度 2 个字节。
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- **`Uint16Array`**：16 位无符号整数，长度 2 个字节。
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- **`Int32Array`**：32 位有符号整数，长度 4 个字节。
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- **`Uint32Array`**：32 位无符号整数，长度 4 个字节。
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- **`Float32Array`**：32 位浮点数，长度 4 个字节。
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- **`Float64Array`**：64 位浮点数，长度 8 个字节。
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这9个构造函数生成的数组，统称为TypedArray视图。它们很像普通数组，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，在它们上面都能使用。普通数组与TypedArray数组的差异主要在以下方面。
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这 9 个构造函数生成的数组，统称为 TypedArray 视图。它们很像普通数组，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，在它们上面都能使用。普通数组与 TypedArray 数组的差异主要在以下方面。
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- TypedArray数组的所有成员，都是同一种类型。
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- TypedArray数组的成员是连续的，不会有空位。
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- TypedArray数组成员的默认值为0。比如，`new Array(10)`返回一个普通数组，里面没有任何成员，只是10个空位；`new Uint8Array(10)`返回一个TypedArray数组，里面10个成员都是0。
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- 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。
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- TypedArray 数组的所有成员，都是同一种类型。
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- TypedArray 数组的成员是连续的，不会有空位。
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- TypedArray 数组成员的默认值为 0。比如，`new Array(10)`返回一个普通数组，里面没有任何成员，只是 10 个空位；`new Uint8Array(10)`返回一个 TypedArray 数组，里面 10 个成员都是 0。
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- 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。
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### 构造函数
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TypedArray数组提供9种构造函数，用来生成相应类型的数组实例。
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TypedArray 数组提供 9 种构造函数，用来生成相应类型的数组实例。
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构造函数有多种用法。
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@@ -187,15 +187,15 @@ const v2 = new Uint8Array(b, 2);
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const v3 = new Int16Array(b, 2, 2);
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```
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上面代码在一段长度为8个字节的内存（`b`）之上，生成了三个视图：`v1`、`v2`和`v3`。
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上面代码在一段长度为 8 个字节的内存（`b`）之上，生成了三个视图：`v1`、`v2`和`v3`。
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视图的构造函数可以接受三个参数：
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- 第一个参数（必需）：视图对应的底层`ArrayBuffer`对象。
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- 第二个参数（可选）：视图开始的字节序号，默认从0开始。
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- 第二个参数（可选）：视图开始的字节序号，默认从 0 开始。
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- 第三个参数（可选）：视图包含的数据个数，默认直到本段内存区域结束。
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因此，`v1`、`v2`和`v3`是重叠的：`v1[0]`是一个32位整数，指向字节0～字节3；`v2[0]`是一个8位无符号整数，指向字节2；`v3[0]`是一个16位整数，指向字节2～字节3。只要任何一个视图对内存有所修改，就会在另外两个视图上反应出来。
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因此，`v1`、`v2`和`v3`是重叠的：`v1[0]`是一个 32 位整数，指向字节 0 ～字节 3；`v2[0]`是一个 8 位无符号整数，指向字节 2；`v3[0]`是一个 16 位整数，指向字节 2 ～字节 3。只要任何一个视图对内存有所修改，就会在另外两个视图上反应出来。
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注意，`byteOffset`必须与所要建立的数据类型一致，否则会报错。
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@@ -205,9 +205,9 @@ const i16 = new Int16Array(buffer, 1);
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// Uncaught RangeError: start offset of Int16Array should be a multiple of 2
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```
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上面代码中，新生成一个8个字节的`ArrayBuffer`对象，然后在这个对象的第一个字节，建立带符号的16位整数视图，结果报错。因为，带符号的16位整数需要两个字节，所以`byteOffset`参数必须能够被2整除。
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上面代码中，新生成一个 8 个字节的`ArrayBuffer`对象，然后在这个对象的第一个字节，建立带符号的 16 位整数视图，结果报错。因为，带符号的 16 位整数需要两个字节，所以`byteOffset`参数必须能够被 2 整除。
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如果想从任意字节开始解读`ArrayBuffer`对象，必须使用`DataView`视图，因为TypedArray视图只提供9种固定的解读格式。
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如果想从任意字节开始解读`ArrayBuffer`对象，必须使用`DataView`视图，因为 TypedArray 视图只提供 9 种固定的解读格式。
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**（2）TypedArray(length)**
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@@ -220,11 +220,11 @@ f64a[1] = 20;
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f64a[2] = f64a[0] + f64a[1];
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```
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上面代码生成一个8个成员的`Float64Array`数组（共64字节），然后依次对每个成员赋值。这时，视图构造函数的参数就是成员的个数。可以看到，视图数组的赋值操作与普通数组的操作毫无两样。
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上面代码生成一个 8 个成员的`Float64Array`数组（共 64 字节），然后依次对每个成员赋值。这时，视图构造函数的参数就是成员的个数。可以看到，视图数组的赋值操作与普通数组的操作毫无两样。
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**（3）TypedArray(typedArray)**
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TypedArray数组的构造函数，可以接受另一个TypedArray实例作为参数。
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TypedArray 数组的构造函数，可以接受另一个 TypedArray 实例作为参数。
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```javascript
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const typedArray = new Int8Array(new Uint8Array(4));
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@@ -260,17 +260,17 @@ y[0] // 2
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**（4）TypedArray(arrayLikeObject)**
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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。
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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。
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```javascript
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const typedArray = new Uint8Array([1, 2, 3, 4]);
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```
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注意，这时TypedArray视图会重新开辟内存，不会在原数组的内存上建立视图。
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注意，这时 TypedArray 视图会重新开辟内存，不会在原数组的内存上建立视图。
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||||
上面代码从一个普通的数组，生成一个8位无符号整数的TypedArray实例。
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上面代码从一个普通的数组，生成一个 8 位无符号整数的 TypedArray 实例。
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TypedArray数组也可以转换回普通数组。
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TypedArray 数组也可以转换回普通数组。
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```javascript
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const normalArray = [...typedArray];
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@@ -282,7 +282,7 @@ const normalArray = Array.prototype.slice.call(typedArray);
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### 数组方法
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普通数组的操作方法和属性，对TypedArray数组完全适用。
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普通数组的操作方法和属性，对 TypedArray 数组完全适用。
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- `TypedArray.prototype.copyWithin(target, start[, end = this.length])`
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- `TypedArray.prototype.entries()`
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@@ -309,7 +309,7 @@ const normalArray = Array.prototype.slice.call(typedArray);
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上面所有方法的用法，请参阅数组方法的介绍，这里不再重复了。
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注意，TypedArray数组没有`concat`方法。如果想要合并多个TypedArray数组，可以用下面这个函数。
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注意，TypedArray 数组没有`concat`方法。如果想要合并多个 TypedArray 数组，可以用下面这个函数。
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```javascript
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||||
function concatenate(resultConstructor, ...arrays) {
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@@ -330,7 +330,7 @@ concatenate(Uint8Array, Uint8Array.of(1, 2), Uint8Array.of(3, 4))
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// Uint8Array [1, 2, 3, 4]
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```
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另外，TypedArray数组与普通数组一样，部署了Iterator接口，所以可以被遍历。
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另外，TypedArray 数组与普通数组一样，部署了 Iterator 接口，所以可以被遍历。
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```javascript
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||||
let ui8 = Uint8Array.of(0, 1, 2);
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||||
@@ -355,9 +355,9 @@ for (let i = 0; i < int32View.length; i++) {
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}
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```
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上面代码生成一个16字节的`ArrayBuffer`对象，然后在它的基础上，建立了一个32位整数的视图。由于每个32位整数占据4个字节，所以一共可以写入4个整数，依次为0，2，4，6。
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上面代码生成一个 16 字节的`ArrayBuffer`对象，然后在它的基础上，建立了一个 32 位整数的视图。由于每个 32 位整数占据 4 个字节，所以一共可以写入 4 个整数，依次为 0，2，4，6。
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如果在这段数据上接着建立一个16位整数的视图，则可以读出完全不一样的结果。
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如果在这段数据上接着建立一个 16 位整数的视图，则可以读出完全不一样的结果。
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```javascript
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const int16View = new Int16Array(buffer);
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@@ -375,11 +375,11 @@ for (let i = 0; i < int16View.length; i++) {
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// Entry 7: 0
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```
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由于每个16位整数占据2个字节，所以整个`ArrayBuffer`对象现在分成8段。然后，由于x86体系的计算机都采用小端字节序（little endian），相对重要的字节排在后面的内存地址，相对不重要字节排在前面的内存地址，所以就得到了上面的结果。
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由于每个 16 位整数占据 2 个字节，所以整个`ArrayBuffer`对象现在分成 8 段。然后，由于 x86 体系的计算机都采用小端字节序（little endian），相对重要的字节排在后面的内存地址，相对不重要字节排在前面的内存地址，所以就得到了上面的结果。
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比如，一个占据四个字节的16进制数`0x12345678`，决定其大小的最重要的字节是“12”，最不重要的是“78”。小端字节序将最不重要的字节排在前面，储存顺序就是`78563412`；大端字节序则完全相反，将最重要的字节排在前面，储存顺序就是`12345678`。目前，所有个人电脑几乎都是小端字节序，所以TypedArray数组内部也采用小端字节序读写数据，或者更准确的说，按照本机操作系统设定的字节序读写数据。
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比如，一个占据四个字节的 16 进制数`0x12345678`，决定其大小的最重要的字节是“12”，最不重要的是“78”。小端字节序将最不重要的字节排在前面，储存顺序就是`78563412`；大端字节序则完全相反，将最重要的字节排在前面，储存顺序就是`12345678`。目前，所有个人电脑几乎都是小端字节序，所以 TypedArray 数组内部也采用小端字节序读写数据，或者更准确的说，按照本机操作系统设定的字节序读写数据。
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这并不意味大端字节序不重要，事实上，很多网络设备和特定的操作系统采用的是大端字节序。这就带来一个严重的问题：如果一段数据是大端字节序，TypedArray数组将无法正确解析，因为它只能处理小端字节序！为了解决这个问题，JavaScript引入`DataView`对象，可以设定字节序，下文会详细介绍。
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这并不意味大端字节序不重要，事实上，很多网络设备和特定的操作系统采用的是大端字节序。这就带来一个严重的问题：如果一段数据是大端字节序，TypedArray 数组将无法正确解析，因为它只能处理小端字节序！为了解决这个问题，JavaScript 引入`DataView`对象，可以设定字节序，下文会详细介绍。
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下面是另一个例子。
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@@ -426,9 +426,9 @@ function getPlatformEndianness() {
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}
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```
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总之，与普通数组相比，TypedArray数组的最大优点就是可以直接操作内存，不需要数据类型转换，所以速度快得多。
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总之，与普通数组相比，TypedArray 数组的最大优点就是可以直接操作内存，不需要数据类型转换，所以速度快得多。
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### BYTES_PER_ELEMENT属性
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### BYTES_PER_ELEMENT 属性
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每一种视图的构造函数，都有一个`BYTES_PER_ELEMENT`属性，表示这种数据类型占据的字节数。
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@@ -443,9 +443,9 @@ Float32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
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Float64Array.BYTES_PER_ELEMENT // 8
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```
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这个属性在TypedArray实例上也能获取，即有`TypedArray.prototype.BYTES_PER_ELEMENT`。
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这个属性在 TypedArray 实例上也能获取，即有`TypedArray.prototype.BYTES_PER_ELEMENT`。
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### ArrayBuffer与字符串的互相转换
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### ArrayBuffer 与字符串的互相转换
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`ArrayBuffer`转为字符串，或者字符串转为`ArrayBuffer`，有一个前提，即字符串的编码方法是确定的。假定字符串采用 UTF-16 编码（JavaScript 的内部编码方式），可以自己编写转换函数。
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@@ -470,9 +470,9 @@ function str2ab(str) {
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### 溢出
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不同的视图类型，所能容纳的数值范围是确定的。超出这个范围，就会出现溢出。比如，8位视图只能容纳一个8位的二进制值，如果放入一个9位的值，就会溢出。
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不同的视图类型，所能容纳的数值范围是确定的。超出这个范围，就会出现溢出。比如，8 位视图只能容纳一个 8 位的二进制值，如果放入一个 9 位的值，就会溢出。
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||||
TypedArray数组的溢出处理规则，简单来说，就是抛弃溢出的位，然后按照视图类型进行解释。
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||||
TypedArray 数组的溢出处理规则，简单来说，就是抛弃溢出的位，然后按照视图类型进行解释。
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```javascript
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const uint8 = new Uint8Array(1);
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@@ -484,14 +484,14 @@ uint8[0] = -1;
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uint8[0] // 255
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```
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上面代码中，`uint8`是一个8位视图，而256的二进制形式是一个9位的值`100000000`，这时就会发生溢出。根据规则，只会保留后8位，即`00000000`。`uint8`视图的解释规则是无符号的8位整数，所以`00000000`就是`0`。
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上面代码中，`uint8`是一个 8 位视图，而 256 的二进制形式是一个 9 位的值`100000000`，这时就会发生溢出。根据规则，只会保留后 8 位，即`00000000`。`uint8`视图的解释规则是无符号的 8 位整数，所以`00000000`就是`0`。
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||||
负数在计算机内部采用“2的补码”表示，也就是说，将对应的正数值进行否运算，然后加`1`。比如，`-1`对应的正值是`1`，进行否运算以后，得到`11111110`，再加上`1`就是补码形式`11111111`。`uint8`按照无符号的8位整数解释`11111111`，返回结果就是`255`。
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负数在计算机内部采用“2 的补码”表示，也就是说，将对应的正数值进行否运算，然后加`1`。比如，`-1`对应的正值是`1`，进行否运算以后，得到`11111110`，再加上`1`就是补码形式`11111111`。`uint8`按照无符号的 8 位整数解释`11111111`，返回结果就是`255`。
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一个简单转换规则，可以这样表示。
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- 正向溢出（overflow）：当输入值大于当前数据类型的最大值，结果等于当前数据类型的最小值加上余值，再减去1。
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- 负向溢出（underflow）：当输入值小于当前数据类型的最小值，结果等于当前数据类型的最大值减去余值，再加上1。
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- 正向溢出（overflow）：当输入值大于当前数据类型的最大值，结果等于当前数据类型的最小值加上余值，再减去 1。
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- 负向溢出（underflow）：当输入值小于当前数据类型的最小值，结果等于当前数据类型的最大值减去余值，再加上 1。
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上面的“余值”就是模运算的结果，即 JavaScript 里面的`%`运算符的结果。
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@@ -500,7 +500,7 @@ uint8[0] // 255
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12 % 5 // 2
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```
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上面代码中，12除以4是没有余值的，而除以5会得到余值2。
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上面代码中，12 除以 4 是没有余值的，而除以 5 会得到余值 2。
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请看下面的例子。
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@@ -514,9 +514,9 @@ int8[0] = -129;
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int8[0] // 127
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```
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上面例子中，`int8`是一个带符号的8位整数视图，它的最大值是127，最小值是-128。输入值为`128`时，相当于正向溢出`1`，根据“最小值加上余值（128除以127的余值是1），再减去1”的规则，就会返回`-128`；输入值为`-129`时，相当于负向溢出`1`，根据“最大值减去余值（-129除以-128的余值是1），再加上1”的规则，就会返回`127`。
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上面例子中，`int8`是一个带符号的 8 位整数视图，它的最大值是 127，最小值是-128。输入值为`128`时，相当于正向溢出`1`，根据“最小值加上余值（128 除以 127 的余值是 1），再减去 1”的规则，就会返回`-128`；输入值为`-129`时，相当于负向溢出`1`，根据“最大值减去余值（-129 除以-128 的余值是 1），再加上 1”的规则，就会返回`127`。
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||||
`Uint8ClampedArray`视图的溢出规则，与上面的规则不同。它规定，凡是发生正向溢出，该值一律等于当前数据类型的最大值，即255；如果发生负向溢出，该值一律等于当前数据类型的最小值，即0。
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||||
`Uint8ClampedArray`视图的溢出规则，与上面的规则不同。它规定，凡是发生正向溢出，该值一律等于当前数据类型的最大值，即 255；如果发生负向溢出，该值一律等于当前数据类型的最小值，即 0。
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||||
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||||
```javascript
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||||
const uint8c = new Uint8ClampedArray(1);
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@@ -528,11 +528,11 @@ uint8c[0] = -1;
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||||
uint8c[0] // 0
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||||
```
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||||
上面例子中，`uint8C`是一个`Uint8ClampedArray`视图，正向溢出时都返回255，负向溢出都返回0。
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上面例子中，`uint8C`是一个`Uint8ClampedArray`视图，正向溢出时都返回 255，负向溢出都返回 0。
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### TypedArray.prototype.buffer
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||||
TypedArray实例的`buffer`属性，返回整段内存区域对应的`ArrayBuffer`对象。该属性为只读属性。
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TypedArray 实例的`buffer`属性，返回整段内存区域对应的`ArrayBuffer`对象。该属性为只读属性。
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```javascript
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const a = new Float32Array(64);
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||||
@@ -543,7 +543,7 @@ const b = new Uint8Array(a.buffer);
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### TypedArray.prototype.byteLength，TypedArray.prototype.byteOffset
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||||
`byteLength`属性返回TypedArray数组占据的内存长度，单位为字节。`byteOffset`属性返回TypedArray数组从底层`ArrayBuffer`对象的哪个字节开始。这两个属性都是只读属性。
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`byteLength`属性返回 TypedArray 数组占据的内存长度，单位为字节。`byteOffset`属性返回 TypedArray 数组从底层`ArrayBuffer`对象的哪个字节开始。这两个属性都是只读属性。
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```javascript
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||||
const b = new ArrayBuffer(8);
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||||
@@ -563,7 +563,7 @@ v3.byteOffset // 2
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### TypedArray.prototype.length
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||||
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||||
`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。
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||||
`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。
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||||
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||||
```javascript
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||||
const a = new Int16Array(8);
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||||
@@ -574,7 +574,7 @@ a.byteLength // 16
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||||
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||||
### TypedArray.prototype.set()
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||||
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||||
TypedArray数组的`set`方法用于复制数组（普通数组或TypedArray数组），也就是将一段内容完全复制到另一段内存。
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||||
TypedArray 数组的`set`方法用于复制数组（普通数组或 TypedArray 数组），也就是将一段内容完全复制到另一段内存。
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||||
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||||
```javascript
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||||
const a = new Uint8Array(8);
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||||
@@ -598,7 +598,7 @@ b.set(a, 2)
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||||
### TypedArray.prototype.subarray()
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||||
`subarray`方法是对于TypedArray数组的一部分，再建立一个新的视图。
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||||
`subarray`方法是对于 TypedArray 数组的一部分，再建立一个新的视图。
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||||
```javascript
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||||
const a = new Uint16Array(8);
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||||
@@ -608,11 +608,11 @@ a.byteLength // 16
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||||
b.byteLength // 2
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||||
```
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||||
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||||
`subarray`方法的第一个参数是起始的成员序号，第二个参数是结束的成员序号（不含该成员），如果省略则包含剩余的全部成员。所以，上面代码的`a.subarray(2,3)`，意味着b只包含`a[2]`一个成员，字节长度为2。
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||||
`subarray`方法的第一个参数是起始的成员序号，第二个参数是结束的成员序号（不含该成员），如果省略则包含剩余的全部成员。所以，上面代码的`a.subarray(2,3)`，意味着 b 只包含`a[2]`一个成员，字节长度为 2。
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||||
|
||||
### TypedArray.prototype.slice()
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||||
TypeArray实例的`slice`方法，可以返回一个指定位置的新的TypedArray实例。
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||||
TypeArray 实例的`slice`方法，可以返回一个指定位置的新的 TypedArray 实例。
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```javascript
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||||
let ui8 = Uint8Array.of(0, 1, 2);
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@@ -620,20 +620,20 @@ ui8.slice(-1)
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||||
// Uint8Array [ 2 ]
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```
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||||
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||||
上面代码中，`ui8`是8位无符号整数数组视图的一个实例。它的`slice`方法可以从当前视图之中，返回一个新的视图实例。
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上面代码中，`ui8`是 8 位无符号整数数组视图的一个实例。它的`slice`方法可以从当前视图之中，返回一个新的视图实例。
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||||
|
||||
`slice`方法的参数，表示原数组的具体位置，开始生成新数组。负值表示逆向的位置，即-1为倒数第一个位置，-2表示倒数第二个位置，以此类推。
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||||
`slice`方法的参数，表示原数组的具体位置，开始生成新数组。负值表示逆向的位置，即-1 为倒数第一个位置，-2 表示倒数第二个位置，以此类推。
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||||
|
||||
### TypedArray.of()
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||||
TypedArray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。
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TypedArray 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。
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||||
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||||
```javascript
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||||
Float32Array.of(0.151, -8, 3.7)
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||||
// Float32Array [ 0.151, -8, 3.7 ]
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```
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||||
下面三种方法都会生成同样一个TypedArray数组。
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||||
下面三种方法都会生成同样一个 TypedArray 数组。
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```javascript
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||||
// 方法一
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@@ -651,14 +651,14 @@ tarr[2] = 3;
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### TypedArray.from()
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||||
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||||
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。
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||||
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。
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```javascript
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||||
Uint16Array.from([0, 1, 2])
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||||
// Uint16Array [ 0, 1, 2 ]
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```
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||||
这个方法还可以将一种TypedArray实例，转为另一种。
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||||
这个方法还可以将一种 TypedArray 实例，转为另一种。
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```javascript
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||||
const ui16 = Uint16Array.from(Uint8Array.of(0, 1, 2));
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@@ -675,7 +675,7 @@ Int16Array.from(Int8Array.of(127, 126, 125), x => 2 * x)
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||||
// Int16Array [ 254, 252, 250 ]
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||||
```
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||||
上面的例子中，`from`方法没有发生溢出，这说明遍历不是针对原来的8位整数数组。也就是说，`from`会将第一个参数指定的TypedArray数组，拷贝到另一段内存之中，处理之后再将结果转成指定的数组格式。
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||||
上面的例子中，`from`方法没有发生溢出，这说明遍历不是针对原来的 8 位整数数组。也就是说，`from`会将第一个参数指定的 TypedArray 数组，拷贝到另一段内存之中，处理之后再将结果转成指定的数组格式。
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||||
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||||
## 复合视图
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@@ -689,13 +689,13 @@ const usernameView = new Uint8Array(buffer, 4, 16);
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const amountDueView = new Float32Array(buffer, 20, 1);
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||||
```
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上面代码将一个24字节长度的`ArrayBuffer`对象，分成三个部分：
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上面代码将一个 24 字节长度的`ArrayBuffer`对象，分成三个部分：
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- 字节0到字节3：1个32位无符号整数
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- 字节4到字节19：16个8位整数
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- 字节20到字节23：1个32位浮点数
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- 字节 0 到字节 3：1 个 32 位无符号整数
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||||
- 字节 4 到字节 19：16 个 8 位整数
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||||
- 字节 20 到字节 23：1 个 32 位浮点数
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这种数据结构可以用如下的C语言描述：
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这种数据结构可以用如下的 C 语言描述：
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```c
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struct someStruct {
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@@ -705,11 +705,11 @@ struct someStruct {
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};
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```
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## DataView视图
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## DataView 视图
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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。
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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。
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||||
`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。
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||||
`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。
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`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。
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@@ -724,22 +724,22 @@ const buffer = new ArrayBuffer(24);
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const dv = new DataView(buffer);
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```
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`DataView`实例有以下属性，含义与TypedArray实例的同名方法相同。
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`DataView`实例有以下属性，含义与 TypedArray 实例的同名方法相同。
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- `DataView.prototype.buffer`：返回对应的ArrayBuffer对象
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- `DataView.prototype.buffer`：返回对应的 ArrayBuffer 对象
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- `DataView.prototype.byteLength`：返回占据的内存字节长度
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- `DataView.prototype.byteOffset`：返回当前视图从对应的ArrayBuffer对象的哪个字节开始
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||||
- `DataView.prototype.byteOffset`：返回当前视图从对应的 ArrayBuffer 对象的哪个字节开始
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||||
`DataView`实例提供8个方法读取内存。
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`DataView`实例提供 8 个方法读取内存。
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||||
- **`getInt8`**：读取1个字节，返回一个8位整数。
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- **`getUint8`**：读取1个字节，返回一个无符号的8位整数。
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||||
- **`getInt16`**：读取2个字节，返回一个16位整数。
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||||
- **`getUint16`**：读取2个字节，返回一个无符号的16位整数。
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||||
- **`getInt32`**：读取4个字节，返回一个32位整数。
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||||
- **`getUint32`**：读取4个字节，返回一个无符号的32位整数。
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||||
- **`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。
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||||
- **`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。
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||||
- **`getInt16`**：读取 2 个字节，返回一个 16 位整数。
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||||
- **`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。
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||||
- **`getUint32`**：读取 4 个字节，返回一个无符号的 32 位整数。
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||||
- **`getFloat32`**：读取 4 个字节，返回一个 32 位浮点数。
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||||
- **`getFloat64`**：读取 8 个字节，返回一个 64 位浮点数。
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||||
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||||
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。
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@@ -757,7 +757,7 @@ const v2 = dv.getUint16(1);
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const v3 = dv.getUint16(3);
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||||
```
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||||
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||||
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。
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||||
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。
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||||
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`。
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@@ -772,16 +772,16 @@ const v2 = dv.getUint16(3, false);
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||||
const v3 = dv.getUint16(3);
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```
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||||
DataView视图提供8个方法写入内存。
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DataView 视图提供 8 个方法写入内存。
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- **`setInt8`**：写入1个字节的8位整数。
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- **`setUint8`**：写入1个字节的8位无符号整数。
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- **`setInt16`**：写入2个字节的16位整数。
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- **`setUint16`**：写入2个字节的16位无符号整数。
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||||
- **`setInt32`**：写入4个字节的32位整数。
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||||
- **`setUint32`**：写入4个字节的32位无符号整数。
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- **`setFloat32`**：写入4个字节的32位浮点数。
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||||
- **`setFloat64`**：写入8个字节的64位浮点数。
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||||
- **`setInt8`**：写入 1 个字节的 8 位整数。
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||||
- **`setUint8`**：写入 1 个字节的 8 位无符号整数。
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||||
- **`setInt16`**：写入 2 个字节的 16 位整数。
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||||
- **`setUint16`**：写入 2 个字节的 16 位无符号整数。
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||||
- **`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。
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||||
- **`setFloat32`**：写入 4 个字节的 32 位浮点数。
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||||
- **`setFloat64`**：写入 8 个字节的 64 位浮点数。
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||||
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。
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@@ -810,11 +810,11 @@ const littleEndian = (function() {
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||||
## 二进制数组的应用
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大量的Web API用到了`ArrayBuffer`对象和它的视图对象。
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大量的 Web API 用到了`ArrayBuffer`对象和它的视图对象。
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### AJAX
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传统上，服务器通过AJAX操作只能返回文本数据，即`responseType`属性默认为`text`。`XMLHttpRequest`第二版`XHR2`允许服务器返回二进制数据，这时分成两种情况。如果明确知道返回的二进制数据类型，可以把返回类型（`responseType`）设为`arraybuffer`；如果不知道，就设为`blob`。
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传统上，服务器通过 AJAX 操作只能返回文本数据，即`responseType`属性默认为`text`。`XMLHttpRequest`第二版`XHR2`允许服务器返回二进制数据，这时分成两种情况。如果明确知道返回的二进制数据类型，可以把返回类型（`responseType`）设为`arraybuffer`；如果不知道，就设为`blob`。
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```javascript
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let xhr = new XMLHttpRequest();
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@@ -829,7 +829,7 @@ xhr.onload = function () {
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xhr.send();
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```
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如果知道传回来的是32位整数，可以像下面这样处理。
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如果知道传回来的是 32 位整数，可以像下面这样处理。
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```javascript
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xhr.onreadystatechange = function () {
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@@ -846,7 +846,7 @@ xhr.onreadystatechange = function () {
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### Canvas
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网页`Canvas`元素输出的二进制像素数据，就是TypedArray数组。
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网页`Canvas`元素输出的二进制像素数据，就是 TypedArray 数组。
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```javascript
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const canvas = document.getElementById('myCanvas');
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@@ -856,21 +856,21 @@ const imageData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
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const uint8ClampedArray = imageData.data;
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```
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需要注意的是，上面代码的`uint8ClampedArray`虽然是一个TypedArray数组，但是它的视图类型是一种针对`Canvas`元素的专有类型`Uint8ClampedArray`。这个视图类型的特点，就是专门针对颜色，把每个字节解读为无符号的8位整数，即只能取值0～255，而且发生运算的时候自动过滤高位溢出。这为图像处理带来了巨大的方便。
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需要注意的是，上面代码的`uint8ClampedArray`虽然是一个 TypedArray 数组，但是它的视图类型是一种针对`Canvas`元素的专有类型`Uint8ClampedArray`。这个视图类型的特点，就是专门针对颜色，把每个字节解读为无符号的 8 位整数，即只能取值 0 ～ 255，而且发生运算的时候自动过滤高位溢出。这为图像处理带来了巨大的方便。
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举例来说，如果把像素的颜色值设为`Uint8Array`类型，那么乘以一个gamma值的时候，就必须这样计算：
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举例来说，如果把像素的颜色值设为`Uint8Array`类型，那么乘以一个 gamma 值的时候，就必须这样计算：
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```javascript
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u8[i] = Math.min(255, Math.max(0, u8[i] * gamma));
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```
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因为`Uint8Array`类型对于大于255的运算结果（比如`0xFF+1`），会自动变为`0x00`，所以图像处理必须要像上面这样算。这样做很麻烦，而且影响性能。如果将颜色值设为`Uint8ClampedArray`类型，计算就简化许多。
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因为`Uint8Array`类型对于大于 255 的运算结果（比如`0xFF+1`），会自动变为`0x00`，所以图像处理必须要像上面这样算。这样做很麻烦，而且影响性能。如果将颜色值设为`Uint8ClampedArray`类型，计算就简化许多。
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```javascript
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pixels[i] *= gamma;
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```
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`Uint8ClampedArray`类型确保将小于0的值设为0，将大于255的值设为255。注意，IE 10不支持该类型。
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`Uint8ClampedArray`类型确保将小于 0 的值设为 0，将大于 255 的值设为 255。注意，IE 10 不支持该类型。
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### WebSocket
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@@ -896,7 +896,7 @@ socket.addEventListener('message', function (event) {
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### Fetch API
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Fetch API取回的数据，就是`ArrayBuffer`对象。
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Fetch API 取回的数据，就是`ArrayBuffer`对象。
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```javascript
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fetch(url)
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@@ -923,7 +923,7 @@ reader.onload = function () {
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};
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```
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下面以处理bmp文件为例。假定`file`变量是一个指向bmp文件的文件对象，首先读取文件。
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下面以处理 bmp 文件为例。假定`file`变量是一个指向 bmp 文件的文件对象，首先读取文件。
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```javascript
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const reader = new FileReader();
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@@ -942,7 +942,7 @@ function processimage(e) {
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}
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```
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具体处理图像数据时，先处理bmp的文件头。具体每个文件头的格式和定义，请参阅有关资料。
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具体处理图像数据时，先处理 bmp 的文件头。具体每个文件头的格式和定义，请参阅有关资料。
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```javascript
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bitmap.fileheader = {};
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@@ -1097,7 +1097,7 @@ console.log(ia[42]);
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// 191
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```
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上面代码中，主线程的原始顺序是先对42号位置赋值，再对37号位置赋值。但是，编译器和 CPU 为了优化，可能会改变这两个操作的执行顺序（因为它们之间互不依赖），先对37号位置赋值，再对42号位置赋值。而执行到一半的时候，Worker 线程可能就会来读取数据，导致打印出`123456`和`191`。
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上面代码中，主线程的原始顺序是先对 42 号位置赋值，再对 37 号位置赋值。但是，编译器和 CPU 为了优化，可能会改变这两个操作的执行顺序（因为它们之间互不依赖），先对 37 号位置赋值，再对 42 号位置赋值。而执行到一半的时候，Worker 线程可能就会来读取数据，导致打印出`123456`和`191`。
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下面是另一个例子。
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@@ -1145,7 +1145,7 @@ console.log(ia[37]); // 123456
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console.log(ia[42]); // 314159
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```
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上面代码中，主线程的`Atomics.store`向42号位置的赋值，一定是早于37位置的赋值。只要37号位置等于163，Worker 线程就不会终止循环，而对37号位置和42号位置的取值，一定是在`Atomics.load`操作之后。
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上面代码中，主线程的`Atomics.store`向 42 号位置的赋值，一定是早于 37 位置的赋值。只要 37 号位置等于 163，Worker 线程就不会终止循环，而对 37 号位置和 42 号位置的取值，一定是在`Atomics.load`操作之后。
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**（2）Atomics.wait()，Atomics.wake()**
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@@ -1176,7 +1176,7 @@ Atomics.wait(ia, 37, 163);
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console.log(ia[37]); // 123456
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```
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上面代码中，共享内存视图`ia`的第37号位置，原来的值是`163`。进程二使用`Atomics.wait()`方法，指定只要`ia[37]`等于`163`，就进入休眠状态。进程一使用`Atomics.store()`方法，将`123456`放入`ia[37]`，然后使用`Atomics.wake()`方法将监视`ia[37]`的休眠线程唤醒。
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上面代码中，共享内存视图`ia`的第 37 号位置，原来的值是`163`。进程二使用`Atomics.wait()`方法，指定只要`ia[37]`等于`163`，就进入休眠状态。进程一使用`Atomics.store()`方法，将`123456`放入`ia[37]`，然后使用`Atomics.wake()`方法将监视`ia[37]`的休眠线程唤醒。
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另外，基于`wait`和`wake`这两个方法的锁内存实现，可以看 Lars T Hansen 的 [js-lock-and-condition](https://github.com/lars-t-hansen/js-lock-and-condition) 这个库。
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@@ -1225,4 +1225,3 @@ Atomics.xor(sharedArray, index, value)
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- `Atomics.isLockFree(size)`：返回一个布尔值，表示`Atomics`对象是否可以处理某个`size`的内存锁定。如果返回`false`，应用程序就需要自己来实现锁定。
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`Atomics.compareExchange`的一个用途是，从 SharedArrayBuffer 读取一个值，然后对该值进行某个操作，操作结束以后，检查一下 SharedArrayBuffer 里面原来那个值是否发生变化（即被其他线程改写过）。如果没有改写过，就将它写回原来的位置，否则读取新的值，再重头进行一次操作。
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