本文深入解析JavaScript中的二进制家族，涵盖Blob、ArrayBuffer及Node.js Buffer的核心概念与差异。详细演示Blob在文件下载、图片显示及分片上传中的应用，讲解ArrayBuffer与DataView对二进制数据的精细操作，并介绍Node.js中Buffer处理I/O数据的方法，帮助开发者高效处理前端与后端的二进制数据交互。
概述
Blob：前端专门用于支持文件操作的二进制对象。
ArrayBuffer：前端通用的二进制缓冲区，外观类似数组，但在API和特性上存在显著差异。
Buffer：由Node.js提供的二进制缓冲区，通常用于处理I/O操作。
Blob
首先介绍Blob，它是用于支持文件操作的对象。简单来说，JavaScript中有File和Blob两个构造函数，其中File继承了Blob的所有属性。
因此，我们可以将File对象视为一种特殊的Blob对象。
在前端开发中，我们通常在哪些场景下获取File对象？请参考以下示例：
（备注：目前File API规范仍处于Working Draft状态）
既然File对象是特殊的Blob对象，它自然可以直接调用Blob的方法。接下来我们将查看Blob的具体方法及其实现的功能。
Blob实战
利用window.URL.createObjectURL方法，可以将Blob转换为Blob URL，并用作文件下载或图片显示的链接。
通过Blob URL实现的下载或显示功能仅限于单个浏览器内部，无法在服务器端存储，或者说在服务器端存储Blob URL没有实际意义。
以下是一个Blob URL的示例，其长度非常短：
blob:d3958f5c-0777-0845-9dcf-2cb28783acaf
与冗长的Base64格式Data URL相比，Blob URL显然无法存储足够信息，这表明它仅类似于浏览器内部的“引用”。从这一角度看，Blob URL是浏览器自行制定的一种伪协议。
Blob下载文件
我们可以通过window.URL.createObjectURL接收一个Blob（或File）对象，将其转换为Blob URL，然后赋值给a.download属性。点击页面上的该链接即可实现文件下载。
<!-- html部分 -->
<a id="h">点此进行下载</a>
<!-- js部分 -->
<script>
var blob = new Blob(["Hello World"]);
var url = window.URL.createObjectURL(blob);
var a = document.getElementById("h");
a.download = "helloworld.txt";
a.href = url;
</script>备注：download属性不兼容IE浏览器。对于IE10/11，可通过window.navigator.msSaveBlob方法或其他方案进行优化。
运行结果
Blob图片本地显示
由window.URL.createObjectURL生成的Blob URL还可以赋值给img.src，从而实现图片的本地显示。
<!-- html部分 -->
<input type="file" id='f' />
<img id='img' style="width: 200px;height:200px;" />
<!-- js部分 -->
<script>
document.getElementById('f').addEventListener('change', function (e) {
var file = this.files[0];
const img = document.getElementById('img');
const url = window.URL.createObjectURL(file);
img.src = url;
img.onload = function () {
// 释放一个之前通过调用 URL.createObjectURL创建的 URL 对象
window.URL.revokeObjectURL(url);
}
}, false);
</script>运行结果
Blob文件分片上传
- 通过Blob.slice(start, end)可以将大型Blob分割为多个小型Blob。
- xhr.send可以直接发送Blob对象。
前端
<!-- html部分 -->
<input type="file" id='f' />
<!-- js部分 -->
<script>
function upload(blob) {
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', '/ajax', true);
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'text/plain')
xhr.send(blob);
}
document.getElementById('f').addEventListener('change', function (e) {
var blob = this.files[0];
const CHUNK_SIZE = 20; .
const SIZE = blob.size;
var start = 0;
var end = CHUNK_SIZE;
while (start < SIZE) {
upload(blob.slice(start, end));
start = end;
end = start + CHUNK_SIZE;
}
}, false);
</script>Node端
app.use(async (ctx, next) => {
await next();
if (ctx.path === '/ajax') {
const req = ctx.req;
const body = await parse(req);
ctx.status = 200;
console.log(body);
console.log('---------------');
}
});文件内容
According to the Zhanjiang commerce bureau, the actual amount of foreign capital utilized in Zhanjiang from January to October this year was
运行结果
本地读取文件内容
若要读取Blob或文件对象并转换为其他格式数据，可借助FileReader对象的API进行操作。
- FileReader.readAsText(Blob)：将Blob转换为文本字符串。
- FileReader.readAsArrayBuffer(Blob)：将Blob转换为ArrayBuffer格式数据。
- FileReader.readAsDataURL()：将Blob转换为Base64格式的Data URL。
接下来我们尝试以字符串方式读取文件内容。
<input type="file" id='f' />
document.getElementById('f').addEventListener('change', function (e) {
var file = this.files[0];
const reader = new FileReader();
reader.onload = function () {
const content = reader.result;
console.log(content);
}
reader.readAsText(file);
}, false); 运行结果
上述介绍了Blob的用法。不难发现，Blob主要针对文件操作，可视作文件对象。同时，Blob缺乏对二进制数据的细粒度操作能力，例如修改特定部分的二进制数据时，Blob显得力不从心。这种细粒度功能可由下文介绍的ArrayBuffer实现。
ArrayBuffer
通过下图了解ArrayBuffer的大致功能。
需说明的是，ArrayBuffer与JavaScript原生数组有显著区别，如图所示。
接下来逐一进行细节介绍。
通过ArrayBuffer格式读取本地数据
document.getElementById('f').addEventListener('change', function (e) {
const file = this.files[0];
const fileReader = new FileReader();
fileReader.onload = function () {
const result = fileReader.result;
console.log(result)
}
fileReader.readAsArrayBuffer(file);
}, false);运行结果
通过ArrayBuffer格式读取Ajax请求数据
通过设置xhr.responseType = "arraybuffer"来指定响应的数据类型。
在onload回调中打印xhr.response。
前端
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("GET", "ajax", true);
xhr.responseType = "arraybuffer";
xhr.onload = function () {
console.log(xhr.response)
}
xhr.send();Node端
const app = new Koa();
app.use(async (ctx) => {
if (pathname = '/ajax') {
ctx.body = 'hello world';
ctx.status = 200;
}
}).listen(3000)运行结果
通过TypeArray对ArrayBuffer进行写操作
const typedArray1 = new Int8Array(8);
typedArray1[0] = 32;
const typedArray2 = new Int8Array(typedArray1);
typedArray2[1] = 42;
console.log(typedArray1);
// output: Int8Array [32, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
console.log(typedArray2);
// output: Int8Array [32, 42, 0, 0, 0, 0, 0, 0]通过DataView对ArrayBuffer进行写操作
const buffer = new ArrayBuffer(16);
const view = new DataView(buffer);
view.setInt8(2, 42);
console.log(view.getInt8(2));
// 输出: 42Buffer
Buffer是Node.js提供的对象，前端环境不存在。它通常应用于I/O操作，例如接收前端请求数据时，可通过以下Buffer API对接收到的前端数据进行整合。
Buffer实战
示例如下：
Node端（Koa）
const app = new Koa();
app.use(async (ctx, next) => {
if (ctx.path === '/ajax') {
const chunks = [];
const req = ctx.req;
req.on('data', buf => {
chunks.push(buf);
})
req.on('end', () => {
let buffer = Buffer.concat(chunks);
console.log(buffer.toString())
})
}
});
app.listen(3000)前端
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("POST", "ajax", true);
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'text/plain')
xhr.send("asdasdsadfsdfsadasdas");运行结果
Node端输出
asdasdsadfsdfsadasdas
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