ES6学习笔记(二十二)ArrayBuffer

ArrayBuffer

ArrayBuffer对象TypedArray视图DataView视图是 JavaScript 操做二进制数据的一个接口。它们都是以数组的语法处理二进制数据,因此统称为二进制数组git

二进制数组由三类对象组成。github

(1)ArrayBuffer对象

表明内存之中的一段二进制数据,能够经过“视图”进行操做。“视图”部署了数组接口,这意味着,能够用数组的方法操做内存编程

(2)TypedArray视图

共包括 9 种类型的视图,好比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。canvas

(3)DataView视图

能够自定义复合格式的视图,好比第一个字节是 Uint8(无符号 8 位整数)、第2、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,此外还能够自定义字节序。数组

简单说,ArrayBuffer对象表明原始的二进制数据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浏览器

TypedArray视图支持的数据类型一共有 9 种DataView视图支持除Uint8C之外的其余 8 种)。安全

数据类型 字节长度 含义 对应的 C 语言类型
Int8 1 8 位带符号整数 signed char
Uint8 1 8 位不带符号整数 unsigned char
Uint8C 1 8 位不带符号整数(自动过滤溢出) unsigned char
Int16 2 16 位带符号整数 short
Uint16 2 16 位不带符号整数 unsigned short
Int32 4 32 位带符号整数 int
Uint32 4 32 位不带符号的整数 unsigned int
Float32 4 32 位浮点数 float
Float64 8 64 位浮点数 double

注意二进制数组并非真正的数组,而是相似数组的对象服务器

不少浏览器操做的 API,用到了二进制数组操做二进制数据,下面是其中的几个。网络

  • File API
  • XMLHttpRequest
  • Fetch API
  • Canvas
  • WebSockets

1.ArrayBuffer 对象

概述

ArrayBuffer对象表明储存二进制数据的一段内存,它不能直接读写,只能经过视图(TypedArray视图和DataView视图)来读写,视图的做用是以指定格式解读二进制数据数据结构

ArrayBuffer也是一个构造函数,能够分配一段能够存放数据的连续内存区域。

const buf = new ArrayBuffer(32);

上面代码生成了一段 32 字节的内存区域,每一个字节的值默认都是 0。能够看到,ArrayBuffer构造函数的参数是所须要的内存大小(单位字节)

为了读写这段内容,须要为它指定视图。DataView视图的建立,须要提供ArrayBuffer对象实例做为参数。

const buf = new ArrayBuffer(32); const dataView = new DataView(buf); dataView.getUint8(0) // 0, 参数表示读取的起始位置

上面代码对一段 32 字节的内存,创建DataView视图,而后以不带符号的 8 位整数格式,从头读取 8 位二进制数据,结果获得 0,由于原始内存的ArrayBuffer对象默认全部位都是 0

另外一种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,表明不一样的数据格式

const buffer = new ArrayBuffer(12); const x1 = new Int32Array(buffer); x1[0] = 1; const x2 = new Uint8Array(buffer); x2[0] = 2; console.log(x1[0]); //2

上面代码对同一段内存,分别创建两种视图: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)。因为两个视图对应的是同一段内存,一个视图修改底层内存,会影响到另外一个视图

TypedArray视图的构造函数,除了接受ArrayBuffer实例做为参数,还能够接受普通数组做为参数,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

const typedArray = new Uint8Array([0,1,2]); console.log(typedArray.length);//3
 typedArray[0] = 5; console.log(typedArray);//Uint8Array [ 5, 1, 2 ]

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。能够看到,Uint8Array直接使用普通数组做为参数,对底层内存的赋值同时完成。

ArrayBuffer.prototype.byteLength 

ArrayBuffer实例byteLength属性,返回所分配的内存区域的字节长度

const buff = new ArrayBuffer(32); console.log(buff.byteLength);//32

若是要分配的内存区域很大,有可能分配失败(由于没有那么多的连续空余内存),因此有必要检查是否分配成功

if (buffer.byteLength === n) { // 成功
} else { // 失败
}

ArrayBuffer.prototype.slice() 

ArrayBuffer实例有一个slice方法,容许将内存区域的一部分,拷贝生成一个新的ArrayBuffer对象

const buff = new ArrayBuffer(32); console.log(buff.byteLength);//32
const newBuffer = buff.slice(0, 3);

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。

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)。若是省略第二个参数,则默认到原ArrayBuffer对象的结尾

除了slice方法,ArrayBuffer对象不提供任何直接读写内存的方法只容许在其上方创建视图,而后经过视图读写

ArrayBuffer.isView()

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体至关于判断参数,是否为TypedArray实例或DataView实例

const buffer = new ArrayBuffer(8); ArrayBuffer.isView(buffer) // false
 const v = new Int32Array(buffer); ArrayBuffer.isView(v) // true

2.TypedArray 视图

概述

ArrayBuffer对象做为内存区域,能够存放多种类型的数据。同一段内存,不一样数据有不一样的解读方式,这就叫作“视图”(view)

ArrayBuffer有两种视图,一种是TypedArray视图,另外一种是DataView视图。前者的数组成员都是同一个数据类型,后者的数组成员能够是不一样的数据类型

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

  • Int8Array:8 位有符号整数,长度 1 个字节。
  • Uint8Array:8 位无符号整数,长度 1 个字节。
  • Uint8ClampedArray:8 位无符号整数,长度 1 个字节,溢出处理不一样。
  • Int16Array:16 位有符号整数,长度 2 个字节。
  • Uint16Array:16 位无符号整数,长度 2 个字节。
  • Int32Array:32 位有符号整数,长度 4 个字节。
  • Uint32Array:32 位无符号整数,长度 4 个字节。
  • Float32Array:32 位浮点数,长度 4 个字节。
  • Float64Array:64 位浮点数,长度 8 个字节。

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,全部数组的方法,在它们上面都能使用

普通数组与 TypedArray 数组的差别主要在如下方面。

  • TypedArray 数组的全部成员,都是同一种类型。
  • TypedArray 数组的成员是连续的,不会有空位。
  • TypedArray 数组成员的默认值为 0。好比,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。
  • TypedArray 数组只是一层视图,自己不储存数据,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

前三条像Java的int类型数组,同种类型,连续无空位,默认为0,第四条是说视图是一种操做的封装。

构造函数 

TypedArray 数组提供 9 种构造函数,用来生成相应类型的数组实例。

构造函数有多种用法。

(1)TypedArray(buffer, byteOffset=0, length?)

同一个ArrayBuffer对象之上,能够根据不一样的数据类型,创建多个视图。

// 建立一个8字节的ArrayBuffer
const b = new ArrayBuffer(8); // 建立一个指向b的Int32视图,开始于字节0,直到缓冲区的末尾
const v1 = new Int32Array(b); // 建立一个指向b的Uint8视图,开始于字节2,直到缓冲区的末尾
const v2 = new Uint8Array(b, 2); // 建立一个指向b的Int16视图,开始于字节2,长度为2
const v3 = new Int16Array(b, 2, 2);

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:v1v2v3。三个视图表示对同一段内存数据的不一样操做方式。

视图的构造函数能够接受三个参数:

  • 第一个参数(必需):视图对应的底层ArrayBuffer对象
  • 第二个参数(可选):视图开始的字节序号,默认从 0 开始。
  • 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。

所以,v1v2v3重叠的:

v1[0]是一个 32 位整数,指向字节 0 ~字节 3(32位整数每一个成员占4字节,8字节内存生成了2个成员);

v2[0]是一个 8 位无符号整数(每一个成员占1字节,8字节内存生成了8个成员,这里即第2个成员),指向字节 2;

v3[0]是一个 16 位整数(每一个成员占2字节,8字节内存生成4个成员,从第2个字节开始存2字节,这里是第2个成员),指向字节 2 ~字节 3。

因此,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

注意byteOffset必须与所要创建的数据类型一致,不然会报错。

const buffer = new ArrayBuffer(8); const i16 = new Int16Array(buffer, 1); // Uncaught RangeError: start offset of Int16Array should be a multiple of 2

上面代码中,新生成一个 8 个字节的ArrayBuffer对象,而后在这个对象的第一个字节,创建带符号的 16 位整数视图,结果报错。由于,带符号的 16 位整数须要两个字节,因此byteOffset参数必须可以被 2 整除。(也就是说TypedArray视图数组操做的对象不能小于自己最小长度?)

若是想从任意字节开始解读ArrayBuffer对象,必须使用DataView视图,由于TypedArray视图只提供 9 种固定的解读格式

(2)TypedArray(length)

 视图还能够不经过ArrayBuffer对象,直接分配内存而生成。

const f64a = new Float64Array(8);//8个0
f64a[0] = 10; f64a[1] = 20; f64a[2] = f64a[0] + f64a[1];//10,20,30,0,0,0,0,0,

上面代码生成一个 8 个成员Float64Array数组(共 64 字节),而后依次对每一个成员赋值。这时,视图构造函数的参数就是成员的个数。能够看到,视图数组的赋值操做与普通数组的操做毫无两样。

注意ArrayBuffer构造函数的参数是所须要的内存大小(单位字节)。TypedArray构造函数的参数是指包含数组成员的个数(单位位,每一个成员8字节)。

(3)TypedArray(typedArray)

TypedArray 数组的构造函数,能够接受另外一个TypedArray实例做为参数。

const typedArray = new Int8Array(new Uint8Array(4)); //0,0,0,0

上面代码中,Int8Array构造函数接受一个Uint8Array实例做为参数。

注意,此时生成的新数组,只是复制了参数数组的值,对应的底层内存是不同的。新数组会开辟一段新的内存储存数据,不会在原数组的内存之上创建视图。

const x = new Int8Array([1, 1]); const y = new Int8Array(x); x[0] // 1
y[0] // 1
 x[0] = 2; y[0] // 1

上面代码中,数组y是以数组x为模板而生成的,当x变更的时候,y并无变更。

若是想基于同一段内存,构造不一样的视图,能够采用下面的写法。

const x = new Int8Array([1, 1]); const y = new Int8Array(x.buffer); x[0] // 1
y[0] // 1
 x[0] = 2; y[0] // 2

(4)TypedArray(arrayLikeObject)

 构造函数的参数也能够是一个普通数组,而后直接生成TypedArray实例。

const typedArray = new Uint8Array([1, 2, 3, 4]);

注意,这时TypedArray视图会从新开辟内存,不会在原数组的内存上创建视图。

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。该数组有4个成员,每个都是8位无符号整数。

 TypedArray 数组也能够转换回普通数组。

const normalArray = [...typedArray]; // or
const normalArray = Array.from(typedArray); // or
const normalArray = Array.prototype.slice.call(typedArray);

数组方法

 普通数组的操做方法和属性,对 TypedArray 数组彻底适用。

  • TypedArray.prototype.copyWithin(target, start[, end = this.length])
  • TypedArray.prototype.entries()
  • TypedArray.prototype.every(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.fill(value, start=0, end=this.length)
  • TypedArray.prototype.filter(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.find(predicate, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.findIndex(predicate, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.forEach(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.indexOf(searchElement, fromIndex=0)
  • TypedArray.prototype.join(separator)
  • TypedArray.prototype.keys()
  • TypedArray.prototype.lastIndexOf(searchElement, fromIndex?)
  • TypedArray.prototype.map(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.reduce(callbackfn, initialValue?)
  • TypedArray.prototype.reduceRight(callbackfn, initialValue?)
  • TypedArray.prototype.reverse()
  • TypedArray.prototype.slice(start=0, end=this.length)
  • TypedArray.prototype.some(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.sort(comparefn)
  • TypedArray.prototype.toLocaleString(reserved1?, reserved2?)
  • TypedArray.prototype.toString()
  • TypedArray.prototype.values()

 上面全部方法的用法,请参阅数组方法的介绍,这里再也不重复了。

 注意TypedArray 数组没有concat方法。若是想要合并多个 TypedArray 数组,能够用下面这个函数。

 1 function concatenate(resultConstructor, ...arrays) {  2   let totalLength = 0;  3   for (let arr of arrays) {  4     totalLength += arr.length;  5  }  6   let result = new resultConstructor(totalLength);  7   let offset = 0;  8   for (let arr of arrays) {  9  result.set(arr, offset); 10     offset += arr.length; 11  } 12   return result; 13 } 14 
15 concatenate(Uint8Array, Uint8Array.of(1, 2), Uint8Array.of(3, 4)) 16 // Uint8Array [1, 2, 3, 4]

另外,TypedArray 数组与普通数组同样,部署了 Iterator 接口,因此能够被遍历。

let ui8 = Uint8Array.of(0, 1, 2); for (let byte of ui8) { console.log(byte); } // 0 // 1 // 2

字节序

 字节序指的是数值在内存中的表示方式

const buffer = new ArrayBuffer(16); const int32View = new Int32Array(buffer); for (let i = 0; i < int32View.length; i++) { int32View[i] = i * 2; }

上面代码生成一个 16 字节ArrayBuffer对象,而后在它的基础上,创建了一个 32 位整数的视图。因为每一个 32 位整数占据 4 个字节,因此一共能够写入 4 个整数,依次为 0,2,4,6。

若是在这段数据上接着创建一个 16 位整数的视图,则能够读出彻底不同的结果。

const int16View = new Int16Array(buffer); for (let i = 0; i < int16View.length; i++) { console.log("Entry " + i + ": " + int16View[i]); } // Entry 0: 0 // Entry 1: 0 // Entry 2: 2 // Entry 3: 0 // Entry 4: 4 // Entry 5: 0 // Entry 6: 6 // Entry 7: 0

因为每一个 16 位整数占据 2 个字节,因此整个ArrayBuffer对象如今分红 8 段。而后,因为 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,因此就获得了上面的结果

 好比,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大端字节序则彻底相反,将最重要的字节排在前面,储存顺序就是12345678。目前,全部我的电脑几乎都是小端字节序,因此 TypedArray 数组内部也采用小端字节序读写数据或者更准确的说,按照本机操做系统设定的字节序读写数据

这并不意味大端字节序不重要,事实上,不少网络设备和特定的操做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 数组将没法正确解析由于它只能处理小端字节序!为了解决这个问题,JavaScript 引入DataView对象能够设定字节序,下文会详细介绍。

下面是另外一个例子。

// 假定某段buffer包含以下字节 [0x02, 0x01, 0x03, 0x07]
const buffer = new ArrayBuffer(4); const v1 = new Uint8Array(buffer); v1[0] = 2; v1[1] = 1; v1[2] = 3; v1[3] = 7; const uInt16View = new Uint16Array(buffer); // 计算机采用小端字节序 // 因此头两个字节等于258
if (uInt16View[0] === 258) { console.log('OK'); // "OK"
} // 赋值运算
uInt16View[0] = 255;    // 字节变为[0xFF, 0x00, 0x03, 0x07]
uInt16View[0] = 0xff05; // 字节变为[0x05, 0xFF, 0x03, 0x07]
uInt16View[1] = 0x0210; // 字节变为[0x05, 0xFF, 0x10, 0x02]

下面的函数能够用来判断,当前视图是小端字节序,仍是大端字节序。

 1 const BIG_ENDIAN = Symbol('BIG_ENDIAN');  2 const LITTLE_ENDIAN = Symbol('LITTLE_ENDIAN');  3 
 4 function getPlatformEndianness() {  5   let arr32 = Uint32Array.of(0x12345678);  6   let arr8 = new Uint8Array(arr32.buffer);  7   switch ((arr8[0]*0x1000000) + (arr8[1]*0x10000) + (arr8[2]*0x100) + (arr8[3])) {  8     case 0x12345678:  9       return BIG_ENDIAN; 10     case 0x78563412: 11       return LITTLE_ENDIAN; 12     default: 13       throw new Error('Unknown endianness'); 14  } 15 }

总之,与普通数组相比,TypedArray 数组的最大优势就是能够直接操做内存,不须要数据类型转换,因此速度快得多

BYTES_PER_ELEMENT 属性 

 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

Int8Array.BYTES_PER_ELEMENT // 1
Uint8Array.BYTES_PER_ELEMENT // 1
Uint8ClampedArray.BYTES_PER_ELEMENT // 1
Int16Array.BYTES_PER_ELEMENT // 2
Uint16Array.BYTES_PER_ELEMENT // 2
Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Uint32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Float32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Float64Array.BYTES_PER_ELEMENT // 8

这个属性在TypedArray实例上也能获取,即有TypedArray.prototype.BYTES_PER_ELEMENT

ArrayBuffer 与字符串的互相转换

 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肯定的。假定字符串采用 UTF-16 编码(JavaScript 的内部编码方式),能够本身编写转换函数。

 1 // ArrayBuffer 转为字符串,参数为 ArrayBuffer 对象
 2 function ab2str(buf) {  3   // 注意,若是是大型二进制数组,为了不溢出,
 4   // 必须一个一个字符地转
 5   if (buf && buf.byteLength < 1024) {  6     return String.fromCharCode.apply(null, new Uint16Array(buf));  7  }  8 
 9   const bufView = new Uint16Array(buf); 10   const len = bufView.length; 11   const bstr = new Array(len); 12   for (let i = 0; i < len; i++) { 13     bstr[i] = String.fromCharCode.call(null, bufView[i]); 14  } 15   return bstr.join(''); 16 } 17 
18 // 字符串转为 ArrayBuffer 对象,参数为字符串
19 function str2ab(str) { 20   const buf = new ArrayBuffer(str.length * 2); // 每一个字符占用2个字节
21   const bufView = new Uint16Array(buf); 22   for (let i = 0, strLen = str.length; i < strLen; i++) { 23     bufView[i] = str.charCodeAt(i); 24  } 25   return buf; 26 }

溢出 

不一样的视图类型,所能容纳的数值范围是肯定的。超出这个范围,就会出现溢出。好比,8 位视图只能容纳一个 8 位的二进制值,若是放入一个 9 位的值,就会溢出。

TypedArray 数组的溢出处理规则,简单来讲,就是抛弃溢出的位,而后按照视图类型进行解释。

const uint8 = new Uint8Array(1); uint8[0] = 256; uint8[0] // 0
 uint8[0] = -1; uint8[0] // 255

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00000000uint8视图的解释规则是无符号的 8 位整数,因此00000000就是0

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而后加1。好比,-1对应的正值是1,进行否运算之后,获得11111110,再加上1就是补码形式11111111uint8按照无符号的 8 位整数解释11111111,返回结果就是255

一个简单转换规则,能够这样表示。

  • 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。
  • 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的绝对值,再加上 1。

上面的“余值”就是模运算的结果,即 JavaScript 里面的%运算符的结果。

12 % 4 // 0
12 % 5 // 2

上面代码中,12 除以 4 是没有余值的,而除以 5 会获得余值 2。

请看下面的例子。

const int8 = new Int8Array(1); int8[0] = 128; int8[0] // -128
 int8[0] = -129; int8[0] // 127

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,至关于正向溢出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,至关于负向溢出1,根据“最大值减去余值的绝对值(-129 除以-128 的余值的绝对值是 1),再加上 1”的规则,就会返回127

 Uint8ClampedArray视图的溢出规则,与上面的规则不一样。它规定,凡是发生正向溢出,该值一概等于当前数据类型的最大值,即 255;若是发生负向溢出,该值一概等于当前数据类型的最小值,即 0。

onst uint8c = new Uint8ClampedArray(1); uint8c[0] = 256; uint8c[0] // 255
 uint8c[0] = -1; uint8c[0] // 0

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。

TypedArray.prototype.buffer 

 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

const a = new Float32Array(64); const b = new Uint8Array(a.buffer);

上面代码的a视图对象和b视图对象,对应同一个ArrayBuffer对象,即同一段内存。

TypedArray.prototype.byteLength,TypedArray.prototype.byteOffset 

 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对象的哪一个字节开始。这两个属性都是只读属性。

const b = new ArrayBuffer(8); const v1 = new Int32Array(b); const v2 = new Uint8Array(b, 2); const v3 = new Int16Array(b, 2, 2); v1.byteLength // 8
v2.byteLength // 6
v3.byteLength // 4
 v1.byteOffset // 0
v2.byteOffset // 2
v3.byteOffset // 2

TypedArray.prototype.length

 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

const a = new Int16Array(8); a.length // 8
a.byteLength // 16

TypedArray.prototype.set() 

TypedArray 数组的set方法用于复制数组(普通数组或 TypedArray 数组),也就是将一段内容彻底复制到另外一段内存

const a = new Uint8Array(8); const b = new Uint8Array(8); b.set(a);

上面代码复制a数组的内容到b数组,它是整段内存的复制,比一个个拷贝成员的那种复制快得多

set方法还能够接受第二个参数,表示从b对象的哪个成员开始复制a对象

const a = new Uint16Array(8); const b = new Uint16Array(10); b.set(a, 2)

上面代码的b数组比a数组多两个成员,因此从b[2]开始复制。

TypedArray.prototype.subarray()

subarray方法是对于 TypedArray 数组的一部分,再创建一个新的视图

const a = new Uint16Array(8); const b = a.subarray(2,3); a.byteLength // 16
b.byteLength // 2

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),若是省略则包含剩余的所有成员。因此,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

TypedArray.prototype.slice() 

TypeArray 实例的slice方法,能够返回一个指定位置的新的TypedArray实例

let ui8 = Uint8Array.of(0, 1, 2); ui8.slice(-1) // Uint8Array [ 2 ]

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方法能够从当前视图之中,返回一个新的视图实例。

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。

TypedArray.of()

TypedArray 数组的全部构造函数,都有一个静态方法of用于将参数转为一个TypedArray实例

Float32Array.of(0.151, -8, 3.7) // Float32Array [ 0.151, -8, 3.7 ]

下面三种方法都会生成一样一个 TypedArray 数组。

// 方法一
let tarr = new Uint8Array([1,2,3]); // 方法二
let tarr = Uint8Array.of(1,2,3); // 方法三
let tarr = new Uint8Array(3); tarr[0] = 1; tarr[1] = 2; tarr[2] = 3;

TypedArray.from()

静态方法from接受一个可遍历的数据结构(好比数组)做为参数,返回一个基于这个结构的TypedArray实例。

Uint16Array.from([0, 1, 2]) // Uint16Array [ 0, 1, 2 ]

这个方法还能够将一种TypedArray实例,转为另外一种。

const ui16 = Uint16Array.from(Uint8Array.of(0, 1, 2)); ui16 instanceof Uint16Array // true

from方法还能够接受一个函数,做为第二个参数,用来对每一个元素进行遍历,功能相似map方法

Int8Array.of(127, 126, 125).map(x => 2 * x) // Int8Array [ -2, -4, -6 ]
 Int16Array.from(Int8Array.of(127, 126, 125), x => 2 * x) // Int16Array [ 254, 252, 250 ]

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,拷贝到另外一段内存之中,处理以后再将结果转成指定的数组格式

3.复合视图

 因为视图的构造函数能够指定起始位置和长度,因此在同一段内存之中,能够依次存放不一样类型的数据,这叫作“复合视图”。

const buffer = new ArrayBuffer(24); const idView = new Uint32Array(buffer, 0, 1); const usernameView = new Uint8Array(buffer, 4, 16); const amountDueView = new Float32Array(buffer, 20, 1);

new  ArrayBuffer()构造函数分配一段指定字节的内存空间,new TypeArray()用来生成对应类型的数据实例存到内存空间中。

上面代码将一个 24 字节长度的ArrayBuffer对象,分红三个部分:

  • 字节 0 到字节 3:1 个 32 位无符号整数
  • 字节 4 到字节 19:16 个 8 位整数
  • 字节 20 到字节 23:1 个 32 位浮点数

这种数据结构能够用以下的 C 语言描述:

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

4.DataView 视图

若是一段数据包括多种类型(好比服务器传来的 HTTP 数据),这时除了创建ArrayBuffer对象的复合视图之外,还能够经过DataView视图进行操做

DataView视图提供更多操做选项,并且支持设定字节序

原本,在设计目的上,ArrayBuffer对象的各类TypedArray视图,是用来向网卡、声卡之类的本机设备传送数据,因此使用本机的字节序就能够了;

DataView视图的设计目的,是用来处理网络设备传来的数据,因此大端字节序或小端字节序是能够自行设定的

DataView视图自己也是构造函数,接受一个ArrayBuffer对象做为参数,生成视图。

DataView(ArrayBuffer buffer [, 字节起始位置 [, 长度]]);

例子

const buffer = new ArrayBuffer(24); const dv = new DataView(buffer);

DataView实例有如下属性,含义与TypedArray实例的同名方法相同。

  • DataView.prototype.buffer:返回对应的 ArrayBuffer 对象
  • DataView.prototype.byteLength:返回占据的内存字节长度
  • DataView.prototype.byteOffset:返回当前视图从对应的 ArrayBuffer 对象的哪一个字节开始

DataView 的读取

DataView实例提供 8 个方法读取内存

  • 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。
  • getInt16:读取 2 个字节,返回一个 16 位整数。
  • 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。
  • getUint32:读取 4 个字节,返回一个无符号的 32 位整数。
  • 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。

这一系列get方法的参数都是一个字节序号不能是负数,不然会报错),表示从哪一个字节开始读取

// 从第一个字节开始读取8位无符号整数
const v1 = dv.getUint8(0); // 从第2个字节开始读取16位有符号整数,占2个字节
const v2 = dv.getInt16(1); // 从第4个字节开始读取16位有符号整数,2个字节
const v3 = dv.getInt16(3);

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。

若是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,究竟是小端字节序仍是大端字节序

默认状况下,DataViewget方法使用大端字节序解读数据,若是须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

// 小端字节序
const v1 = dv.getUint16(1, true); // 大端字节序
const v2 = dv.getUint16(3, false); // 大端字节序
const v3 = dv.getUint16(3);

DataView 的写入

DataView 视图提供 8 个方法写入内存

  • setInt8:写入 1 个字节的 8 位整数。
  • setUint8:写入 1 个字节的 8 位无符号整数。
  • setInt16:写入 2 个字节的 16 位整数。
  • setUint16:写入 2 个字节的 16 位无符号整数。
  • 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。
  • setFloat32:写入 4 个字节的 32 位浮点数。
  • setFloat64:写入 8 个字节的 64 位浮点数。

这一系列set方法,接受两个参数

第一个参数是字节序号,表示从哪一个字节开始写入,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须要指定第三个参数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。即默认大端字节序写入。

// 在第1个字节,以大端字节序写入值为25的32位整数
dv.setInt32(0, 25, false); // 在第5个字节,以大端字节序写入值为25的32位整数
dv.setInt32(4, 25); // 在第9个字节,以小端字节序写入值为2.5的32位浮点数
dv.setFloat32(8, 2.5, true);

若是不肯定正在使用的计算机的字节序,能够采用下面的判断方式。

const littleEndian = (function() { const buffer = new ArrayBuffer(2); new DataView(buffer).setInt16(0, 256, true); return new Int16Array(buffer)[0] === 256; })();

若是返回true,就是小端字节序;若是返回false,就是大端字节序。

5.二进制数组的应用

大量的 Web API 用到了ArrayBuffer对象和它的视图对象。

AJAX

传统上,服务器经过 AJAX 操做只能返回文本数据,即responseType属性默认为textXMLHttpRequest第二版XHR2容许服务器返回二进制数据,这时分红两种状况。若是明确知道返回的二进制数据类型,能够把返回类型(responseType)设为arraybuffer;若是不知道,就设为blob

let xhr = new XMLHttpRequest(); xhr.open('GET', someUrl); xhr.responseType = 'arraybuffer'; xhr.onload = function () { let arrayBuffer = xhr.response; // ···
}; xhr.send();

若是知道传回来的是 32 位整数,能够像下面这样处理。

xhr.onreadystatechange = function () { if (req.readyState === 4 ) { const arrayResponse = xhr.response; const dataView = new DataView(arrayResponse); const ints = new Uint32Array(dataView.byteLength / 4); xhrDiv.style.backgroundColor = "#00FF00"; xhrDiv.innerText = "Array is " + ints.length + "uints long"; } }

Canvas 

 网页Canvas元素输出的二进制像素数据,就是 TypedArray 数组。

const canvas = document.getElementById('myCanvas'); const ctx = canvas.getContext('2d'); const imageData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height); const uint8ClampedArray = imageData.data;

须要注意的是,上面代码的uint8ClampedArray虽然是一个 TypedArray 数组,可是它的视图类型是一种针对Canvas元素的专有类型Uint8ClampedArray。这个视图类型的特色,就是专门针对颜色,把每一个字节解读为无符号的 8 位整数,即只能取值 0 ~ 255,并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

举例来讲,若是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:

u8[i] = Math.min(255, Math.max(0, u8[i] * gamma));

由于Uint8Array类型对于大于 255 的运算结果(好比0xFF+1),会自动变为0x00,因此图像处理必需要像上面这样算。这样作很麻烦,并且影响性能。若是将颜色值设为Uint8ClampedArray类型,计算就简化许多。

pixels[i] *= gamma;

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。

WebSocket

WebSocket能够经过ArrayBuffer,发送或接收二进制数据。

 1 let socket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8081');  2 socket.binaryType = 'arraybuffer';  3 
 4 // Wait until socket is open
 5 socket.addEventListener('open', function (event) {  6   // Send binary data
 7   const typedArray = new Uint8Array(4);  8  socket.send(typedArray.buffer);  9 }); 10 
11 // Receive binary data
12 socket.addEventListener('message', function (event) { 13   const arrayBuffer = event.data; 14   // ···
15 });

Fetch API

Fetch API 取回的数据,就是ArrayBuffer对象。

fetch(url) .then(function(response){ return response.arrayBuffer() }) .then(function(arrayBuffer){ // ...
});

File API

若是知道一个文件的二进制数据类型,也能够将这个文件读取为ArrayBuffer对象。

const fileInput = document.getElementById('fileInput'); const file = fileInput.files[0]; const reader = new FileReader(); reader.readAsArrayBuffer(file); reader.onload = function () { const arrayBuffer = reader.result; // ···
};

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。

const fileInput = document.getElementById('fileInput'); const file = fileInput.files[0]; const reader = new FileReader(); reader.readAsArrayBuffer(file); reader.onload = function () { const arrayBuffer = reader.result; // ···
};

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。

const reader = new FileReader(); reader.addEventListener("load", processimage, false); reader.readAsArrayBuffer(file);

而后,定义处理图像的回调函数:先在二进制数据之上创建一个DataView视图,再创建一个bitmap对象,用于存放处理后的数据,最后将图像展现在Canvas元素之中。

function processimage(e) { const buffer = e.target.result; const datav = new DataView(buffer); const bitmap = {}; // 具体的处理步骤
}

具体处理图像数据时,先处理 bmp 的文件头。具体每一个文件头的格式和定义,请参阅有关资料。

bitmap.fileheader = {}; bitmap.fileheader.bfType = datav.getUint16(0, true); bitmap.fileheader.bfSize = datav.getUint32(2, true); bitmap.fileheader.bfReserved1 = datav.getUint16(6, true); bitmap.fileheader.bfReserved2 = datav.getUint16(8, true); bitmap.fileheader.bfOffBits = datav.getUint32(10, true);

接着处理图像元信息部分。

bitmap.infoheader = {}; bitmap.infoheader.biSize = datav.getUint32(14, true); bitmap.infoheader.biWidth = datav.getUint32(18, true); bitmap.infoheader.biHeight = datav.getUint32(22, true); bitmap.infoheader.biPlanes = datav.getUint16(26, true); bitmap.infoheader.biBitCount = datav.getUint16(28, true); bitmap.infoheader.biCompression = datav.getUint32(30, true); bitmap.infoheader.biSizeImage = datav.getUint32(34, true); bitmap.infoheader.biXPelsPerMeter = datav.getUint32(38, true); bitmap.infoheader.biYPelsPerMeter = datav.getUint32(42, true); bitmap.infoheader.biClrUsed = datav.getUint32(46, true); bitmap.infoheader.biClrImportant = datav.getUint32(50, true);

最后处理图像自己的像素信息。

const start = bitmap.fileheader.bfOffBits; bitmap.pixels = new Uint8Array(buffer, start);

至此,图像文件的数据所有处理完成。下一步,能够根据须要,进行图像变形,或者转换格式,或者展现在Canvas网页元素之中。

6.SharedArrayBuffer

JavaScript 是单线程的,Web worker 引入了多线程:主线程用来与用户互动,Worker 线程用来承担计算任务。每一个线程的数据都是隔离的,经过postMessage()通讯。下面是一个例子。

// 主线程
const w = new Worker('myworker.js');

上面代码中,主线程新建了一个 Worker 线程。该线程与主线程之间会有一个通讯渠道,主线程经过w.postMessage向 Worker 线程发消息,同时经过message事件监听 Worker 线程的回应。

// 主线程
w.postMessage('hi'); w.onmessage = function (ev) { console.log(ev.data); }

上面代码中,主线程先发一个消息hi,而后在监听到 Worker 线程的回应后,就将其打印出来。

Worker 线程也是经过监听message事件,来获取主线程发来的消息,并做出反应。

// Worker 线程
onmessage = function (ev) { console.log(ev.data); postMessage('ho'); }

线程之间的数据交换能够是各类格式,不只仅是字符串,也能够是二进制数据。这种交换采用的是复制机制,即一个进程将须要分享的数据复制一份,经过postMessage方法交给另外一个进程。若是数据量比较大,这种通讯的效率显然比较低。很容易想到,这时能够留出一块内存区域,由主线程与 Worker 线程共享,两方均可以读写,那么就会大大提升效率,协做起来也会比较简单(不像postMessage那么麻烦)。

而后线程安全问题也就随之而来。

ES2017 引入SharedArrayBuffer,容许 Worker 线程与主线程共享同一块内存。SharedArrayBuffer的 API 与ArrayBuffer如出一辙,惟一的区别是后者没法共享数据

// 主线程

// 新建 1KB 共享内存
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(1024); // 主线程将共享内存的地址发送出去
w.postMessage(sharedBuffer); // 在共享内存上创建视图,供写入数据
const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);

上面代码中,postMessage方法的参数是SharedArrayBuffer对象。

Worker 线程从事件的data属性上面取到数据。

// Worker 线程
onmessage = function (ev) { // 主线程共享的数据,就是 1KB 的共享内存
  const sharedBuffer = ev.data; // 在共享内存上创建视图,方便读写
  const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer); // ...
};

共享内存也能够在 Worker 线程建立,发给主线程。

SharedArrayBufferArrayBuffer同样,自己是没法读写的,必须在上面创建视图,而后经过视图读写。

// 分配 10 万个 32 位整数占据的内存空间
const sab = new SharedArrayBuffer(Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * 100000); // 创建 32 位整数视图
const ia = new Int32Array(sab);  // ia.length == 100000

// 新建一个质数生成器
const primes = new PrimeGenerator(); // 将 10 万个质数,写入这段内存空间
for ( let i=0 ; i < ia.length ; i++ ) ia[i] = primes.next(); // 向 Worker 线程发送这段共享内存
w.postMessage(ia);

Worker 线程收到数据后的处理以下。

// Worker 线程
let ia; onmessage = function (ev) { ia = ev.data; console.log(ia.length); // 100000
  console.log(ia[37]); // 输出 163,由于这是第38个质数
};

7.线程锁实现对象Atomics 

多线程共享内存,最大的问题就是如何防止两个线程同时修改某个地址,或者说,当一个线程修改共享内存之后,必须有一个机制让其余线程同步。SharedArrayBuffer API 提供Atomics对象,保证全部共享内存的操做都是“原子性”的,而且能够在全部线程内同步。

什么叫“原子性操做”呢?现代编程语言中,一条普通的命令被编译器处理之后,会变成多条机器指令。若是是单线程运行,这是没有问题的;多线程环境而且共享内存时,就会出问题,由于这一组机器指令的运行期间,可能会插入其余线程的指令,从而致使运行结果出错。请看下面的例子。

// 主线程
ia[42] = 314159;  // 原先的值 191
ia[37] = 123456;  // 原先的值 163

// Worker 线程
console.log(ia[37]); console.log(ia[42]); // 可能的结果 // 123456 // 191

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。可是,编译器和 CPU 为了优化,可能会改变这两个操做的执行顺序(由于它们之间互不依赖),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,致使打印出123456191

下面是另外一个例子。

// 主线程
const sab = new SharedArrayBuffer(Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * 100000); const ia = new Int32Array(sab); for (let i = 0; i < ia.length; i++) { ia[i] = primes.next(); // 将质数放入 ia
} // worker 线程
ia[112]++; // 错误
Atomics.add(ia, 112, 1); // 正确

上面代码中,Worker 线程直接改写共享内存ia[112]++是不正确的。由于这行语句会被编译成多条机器指令,这些指令之间没法保证不会插入其余进程的指令。请设想若是两个线程同时ia[112]++,极可能它们获得的结果都是不正确的。

Atomics对象就是为了解决这个问题而提出,它能够保证一个操做所对应的多条机器指令,必定是做为一个总体运行的,中间不会被打断。也就是说,它所涉及的操做均可以看做是原子性的单操做,这能够避免线程竞争,提升多线程共享内存时的操做安全。因此,ia[112]++要改写成Atomics.add(ia, 112, 1)

Atomics对象提供多种方法。

(1)Atomics.store(),Atomics.load()

store()方法用来向共享内存写入数据,load()方法用来从共享内存读出数据。比起直接的读写操做,它们的好处是保证了读写操做的原子性。

此外,它们还用来解决一个问题:多个线程使用共享内存的某个位置做为开关(flag),一旦该位置的值变了,就执行特定操做。这时,必须保证该位置的赋值操做,必定是在它前面的全部可能会改写内存的操做结束后执行;而该位置的取值操做,必定是在它后面全部可能会读取该位置的操做开始以前执行。store方法和load方法就能作到这一点,编译器不会为了优化,而打乱机器指令的执行顺序。

Atomics.load(array, index) Atomics.store(array, index, value)

store方法接受三个参数:SharedBuffer 的视图位置索引,返回sharedArray[index]的值。

load方法只接受两个参数:SharedBuffer 的视图和位置索引,也是返回sharedArray[index]的值。

// 主线程 main.js
ia[42] = 314159;  // 原先的值 191
Atomics.store(ia, 37, 123456);  // 原先的值是 163

// Worker 线程 worker.js
while (Atomics.load(ia, 37) == 163); console.log(ia[37]);  // 123456
console.log(ia[42]);  // 314159

上面代码中,主线程的Atomics.store向 42 号位置的赋值,必定是早于 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,必定是在Atomics.load操做以后。

下面是另外一个例子。

// 主线程
const worker = new Worker('worker.js'); const length = 10; const size = Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * length; // 新建一段共享内存
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(size); const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer); for (let i = 0; i < 10; i++) { // 向共享内存写入 10 个整数
  Atomics.store(sharedArray, i, 0); } worker.postMessage(sharedBuffer);

上面代码中,主线程用Atomics.store()方法写入数据。下面是 Worker 线程用Atomics.load()方法读取数据。

// worker.js
self.addEventListener('message', (event) => { const sharedArray = new Int32Array(event.data); for (let i = 0; i < 10; i++) { const arrayValue = Atomics.load(sharedArray, i); console.log(`The item at array index ${i} is ${arrayValue}`); } }, false);

(2)Atomics.exchange()

Worker 线程若是要写入数据,可使用上面的Atomics.store()方法,也可使用Atomics.exchange()方法。它们的区别是,Atomics.store()返回写入的值,而Atomics.exchange()返回被替换的值

// Worker 线程
self.addEventListener('message', (event) => { const sharedArray = new Int32Array(event.data); for (let i = 0; i < 10; i++) { if (i % 2 === 0) { const storedValue = Atomics.store(sharedArray, i, 1); console.log(`The item at array index ${i} is now ${storedValue}`); } else { const exchangedValue = Atomics.exchange(sharedArray, i, 2); console.log(`The item at array index ${i} was ${exchangedValue}, now 2`); } } }, false);

上面代码将共享内存的偶数位置的值改为1,奇数位置的值改为2

(3)Atomics.wait(),Atomics.wake()

使用while循环等待主线程的通知,不是很高效,若是用在主线程,就会形成卡顿,Atomics对象提供了wait()wake()两个方法用于等待通知这两个方法至关于锁内存,即在一个线程进行操做时,让其余线程休眠(创建锁),等到操做结束,再唤醒那些休眠的线程(解除锁)

// Worker 线程
self.addEventListener('message', (event) => { const sharedArray = new Int32Array(event.data); const arrayIndex = 0; const expectedStoredValue = 50; Atomics.wait(sharedArray, arrayIndex, expectedStoredValue); console.log(Atomics.load(sharedArray, arrayIndex)); }, false);

上面代码中,Atomics.wait()方法等同于告诉 Worker 线程,只要知足给定条件(sharedArray0号位置等于50),就在这一行 Worker 线程进入休眠。

主线程一旦更改了指定位置的值,就能够唤醒 Worker 线程

// 主线程
const newArrayValue = 100; Atomics.store(sharedArray, 0, newArrayValue); const arrayIndex = 0; const queuePos = 1; Atomics.wake(sharedArray, arrayIndex, queuePos);

它的四个参数含义以下。

  • sharedArray:共享内存的视图数组。
  • index:视图数据的位置(从0开始)。
  • value:该位置的预期值。一旦实际值等于预期值,就进入休眠。
  • timeout:整数,表示过了这个时间之后,就自动唤醒,单位毫秒。该参数可选,默认值是Infinity,即无限期的休眠,只有经过Atomics.wake()方法才能唤醒

Atomics.wait()的返回值是一个字符串,共有三种可能的值。若是sharedArray[index]不等于value,就返回字符串not-equal,不然就进入休眠。若是Atomics.wake()方法唤醒,就返回字符串ok;若是由于超时唤醒,就返回字符串timed-out

Atomics.wake()方法的使用格式以下。

Atomics.wake(sharedArray, index, count)

它的三个参数含义以下。

  • sharedArray:共享内存的视图数组。
  • index:视图数据的位置(从0开始)。
  • count:须要唤醒的 Worker 线程的数量,默认为Infinity

Atomics.wake()方法一旦唤醒休眠的 Worker 线程,就会让它继续往下运行

请看一个例子。

// 主线程
console.log(ia[37]);  // 163
Atomics.store(ia, 37, 123456); Atomics.wake(ia, 37, 1); // Worker 线程
Atomics.wait(ia, 37, 163); console.log(ia[37]);  // 123456

上面代码中,视图数组ia的第 37 号位置,原来的值是163。Worker 线程使用Atomics.wait()方法,指定只要ia[37]等于163,就进入休眠状态。

主线程使用Atomics.store()方法,将123456写入ia[37],而后使用Atomics.wake()方法唤醒 Worker 线程。

另外,基于waitwake这两个方法的锁内存实现,能够看 Lars T Hansen 的 js-lock-and-condition 这个库。

注意浏览器的主线程不宜设置休眠,这会致使用户失去响应。并且,主线程实际上会拒绝进入休眠

(4)运算方法

共享内存上面的某些运算是不能被打断的,即不能在运算过程当中,让其余线程改写内存上面的值。Atomics 对象提供了一些运算方法,防止数据被改写

Atomics.add(sharedArray, index, value)

Atomics.add用于将valuesharedArray[index],返回sharedArray[index]旧的值

Atomics.sub(sharedArray, index, value)

Atomics.sub用于将valuesharedArray[index]去,返回sharedArray[index]旧的值。

Atomics.and(sharedArray, index, value)

Atomics.and用于将valuesharedArray[index]进行位运算and,放入sharedArray[index],并返回旧的值。

Atomics.or(sharedArray, index, value)

Atomics.or用于将valuesharedArray[index]进行位运算or,放入sharedArray[index],并返回旧的值。

Atomics.xor(sharedArray, index, value)

Atomic.xor用于将vaulesharedArray[index]进行位运算xor,放入sharedArray[index],并返回旧的值。

(5)其余方法

Atomics对象还有如下方法。

  • Atomics.compareExchange(sharedArray, index, oldval, newval):若是sharedArray[index]等于oldval,就写入newval,返回oldval
  • Atomics.isLockFree(size):返回一个布尔值,表示Atomics对象是否能够处理某个size的内存锁定。若是返回false,应用程序就须要本身来实现锁定

Atomics.compareExchange的一个用途是,从 SharedArrayBuffer 读取一个值,而后对该值进行某个操做,操做结束之后,检查一下 SharedArrayBuffer 里面原来那个值是否发生变化(即被其余线程改写过)。若是没有改写过,就将它写回原来的位置,不然读取新的值,再重头进行一次操做

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