Tablice reprezentujące typy JavaScript

Jako, że aplikacje internetowe stają się coraz bardziej potężne, zapewniając takie możliwości jak chociażby manipulacja audio i wideo, dostęp do surowych danych używając WebSocket, i tak dalej, stało się jasne, że są sytuacje, w których przydałoby się, żeby kod JavaScript był w stanie szybko i łatwo manipulować surowymi danymi binarnymi. W przeszłości, musiało być to symulowane przez traktowanie surowych danych jako string i używanie metody charCodeAt(), aby przeczytać bajty z buforu danych.

Jakkolwiek, jest to wolne i podatne na błędy, ze względu na potrzebę wielu konwersji (szczególnie jeśli dane binarne nie są tak naprawdę danymi w formacie bajtów, ale, na przykład, 32-bitowymi liczbami całkowitymi lub zmiennoprzecinkowymi).

Tablice zawierające typy JavaScript zapewniają mechanizm dostępu do danych binarnych dużo bardziej wydajnie.

Bufory i widoki: struktura tablic reprezentujących typy

To achieve maximum flexibility and efficiency, JavaScript typed arrays split the implementation into a buffer and a view. A buffer (implemented by the ArrayBuffer class) is an object representing a chunk of data; it has no format to speak of, and offers no mechanism for accessing its contents. In order to access the memory contained in a buffer, you need to use a view. A view provides a context—that is, a data type, starting offset, and number of elements—that turns the data into an actual typed array. Views are implemented by the ArrayBufferView class and its subclasses.

Podklasy tablic reprezentujących typy

The following subclasses provide buffer views allowing access to the data in specific data types. Note that the classes that work with more than one byte (e.g. Int16Array) use the platform byte order. If control over byte order is needed, use DataView instead.

Superklasy tablic reprezentujących typy

Używanie widoków z buforami

Stwórzmy 16-bajtowy bufor:

var buffer = new ArrayBuffer(16);

At this point, we have a chunk of memory whose bytes are all pre-initialized to 0. There's not a lot we can do with it, though. We can confirm that it is indeed 16 bytes long, and that's about it:

if (buffer.byteLength == 16) {
  alert("Yes, it's 16 bytes.");
} else {
  alert("Oh no, it's the wrong size!");
} 

Before we can really work with this buffer, we need to create a view. Let's create a view that treats the data in the buffer as an array of 32-bit signed integers:

var int32View = new Int32Array(buffer);

Now we can access the fields in the array just like a normal array:

for (var i=0; i<int32View.length; i++) {
  int32View[i] = i*2;
}

This fills out the 4 entries in the array (4 entries at 4 bytes each makes 16 total bytes) with the values 0, 2, 4, and 6.

Wiele widoków tych samych danych

Things start to get really interesting when you consider that you can create multiple views onto the same data. For example, given the code above, we can continue like this:

var int16View = new Int16Array(buffer);

for (var i=0; i<int16View.length; i++) {
  console.log("Entry " + i + ": " + int16View[i]);
}

Here we create a 16-bit integer view that shares the same buffer as the existing 32-bit view and we output all the values in the buffer as 16-bit integers. Now we get the output 0, 0, 2, 0, 4, 0, 6, 0.

You can go a step farther, though. Consider this:

int16View[0] = 32;
console.log("Entry 0 in the 32-bit array is now " + int32View[0]);

The output from this is "Entry 0 in the 32-bit array is now 32". In other words, the two arrays are indeed simply views on the same data buffer, treating it as different formats. You can do this with any view types.

Praca ze złożonymi strukturami danych

By combining a single buffer with multiple views of different types, starting at different offsets into the buffer, you can interact with data objects containing multiple data types. This lets you, for example, interact with complex data structures from WebGL, data files, or C structures you need to use while using js-ctypes.

Rozważ tą strukturę C:

struct someStruct {
  unsigned long id;
  char username[16];
  float amountDue;
};

Możesz uzyskać dostęp do bufora zawierającego dane w tych formacie w ten sposób:

var buffer = new ArrayBuffer(24);

// ... zczytaj dane do bufora ...

var idView = new Uint32Array(buffer, 0, 1);
var usernameView = new Uint8Array(buffer, 4, 16);
var amountDueView = new Float32Array(buffer, 20, 1);

Potem możesz uzyskać dostęp, na przykład, do kwoty należnej używając amountDueView[0].

Konwersja do zwykłych tablic

After processing a typed array, it is sometimes useful to convert it back to a normal array in order to benefit from the Array prototype. Following is a way to do that.

var typedArray = new Uint8Array( [ 1, 2, 3, 4 ] ),
    normalArray = Array.apply( [], typedArray );
normalArray.length === 4;
normalArray.constructor === Array;

Kompatybilność

Typed arrays are available in WebKit as well. Chrome 7 includes support for ArrayBuffer, Float32Array, Int16Array, and Uint8Array. Chrome 9 and Firefox 15 add support for DataView objects. Internet Explorer 10 supports all types except Uint8ClampedArray and ArrayBuffer.prototype.slice.

Specyfikacja

• Typed Array Specification

Zobacz także

• Int8Array, Int16Array, Int32Array
• Uint8Array, Uint16Array, Uint32Array, Uint8ClampedArray
• Float32Array, Float64Array
• DataView
• StringView
• Getting ArrayBuffers or typed arrays from Base64-encoded strings