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JavaScript ArrayBuffer是什么_二进制数据如何操作?

紅蓮之龍

紅蓮之龍

发布时间:2026-01-04 22:37:41

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来源于php中文网

原创

ArrayBuffer 是固定长度的原始二进制内存容器,不可直接读写,需通过 TypedArray 或 DataView 操作;TypedArray 适合同类型数值序列,DataView 适合混合类型、非对齐或需控制端序的场景。

javascript arraybuffer是什么_二进制数据如何操作?

ArrayBuffer 是一段固定长度的原始二进制内存

ArrayBuffer 本身不提供读写能力,它只是底层内存的“容器”。你不能直接用 arrayBuffer[0] 访问字节,也不能调用 .push().length(它只有 .byteLength)。真正操作数据靠的是视图(TypedArrayDataView)。

常见误用是把 ArrayBuffer 当成普通数组:比如试图用 for...of 遍历、或传给 JSON.stringify —— 这些都会失败或返回空对象。

  • 创建:
    const buf = new ArrayBuffer(8); // 分配 8 字节
  • 必须配合视图使用:
    const view = new Uint8Array(buf); // 现在可以读写了
  • 注意:bufview 共享同一段内存,改 view[0] 就等于改了 buf 的第 0 字节

用 TypedArray 快速处理同类型数值序列

当你有一串整数或浮点数要存为二进制(比如音频采样、图像像素),Uint8ArrayInt16ArrayFloat32Array 是最常用的选择。它们自动按类型对齐、做边界检查,并且支持数组方法如 .map().slice()(返回新视图,不拷贝底层 ArrayBuffer)。

关键点是:类型决定每个元素占多少字节,也决定如何解释内存。例如 new Int16Array(buf) 把每 2 字节当一个有符号 16 位整数;若用错类型(比如用 Uint8Array 读原本是 Float32Array 写入的数据),结果完全不可预测。

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  • 初始化时可传长度(分配新 ArrayBuffer):
    const arr = new Uint8Array(4); // [0, 0, 0, 0]
  • 也可传已有 ArrayBuffer + offset + length:
    const sub = new Uint8Array(buf, 2, 3); // 从第 2 字节起取 3 字节
  • 转换回 ArrayBufferarr.buffer(注意不是 arr.byteLength,那是视图长度)

DataView 更适合混合类型或非对齐读写

当你要在一个 buffer 里混着读 uint8、int32、float64,或者需要控制大小端(endianness),就得用 DataView。它不绑定数据类型,所有读写都显式指定类型和偏移量,且默认小端(littleEndian = true 可选)。

典型场景:解析网络协议头、文件格式(如 PNG header)、或与 C 结构体对接。这时候如果硬用 TypedArray,容易因对齐或端序出错 —— 比如 Uint32Array 强制 4 字节对齐,但协议字段可能从第 3 字节开始。

  • 必须传 ArrayBuffer 构造:
    const dv = new DataView(buf);
  • 读写带偏移和端序:
    dv.setUint32(0, 0x12345678, false); // 大端写入
    console.log(dv.getUint32(0, true)); // 小端读出
  • 没有 .length,只有 .byteLength.byteOffset

ArrayBuffer 不能直接 JSON 序列化,也不参与垃圾回收“自动释放”

JSON.stringify(new ArrayBuffer(10)) 返回 {}JSON.parse() 也无法还原。需要手动转成 Uint8Array 再用 Array.from().reduce() 转为普通数组,或用 ArrayBuffer.slice()(ES2024+)配合 Blob / base64 传输。

更隐蔽的问题是内存泄漏:只要还有一个 TypedArrayDataView 持有对某个 ArrayBuffer 的引用,整个 buffer 就不会被 GC 回收 —— 即使你只用了其中几个字节。大文件处理中,忘记清理视图引用(比如闭包里长期持有 Uint8Array)会导致内存持续增长。

  • 安全转 JSON:
    const arr = new Uint8Array(buf);
    JSON.stringify(Array.from(arr)); // → [0,1,2,...]
  • 释放大 buffer:
    arr = null; // 清除视图引用
    buf = null; // 清除 buffer 引用
    // 确保无其他引用,GC 才能回收
  • 注意:buf.slice(start, end) 返回新 ArrayBuffer,旧的仍存在,需手动置 null
实际用的时候,先想清楚:是整块同类型数据(选 TypedArray),还是协议级精细控制(选 DataView),再决定怎么传、怎么清、怎么跨上下文传递。端序、对齐、引用生命周期,这三个地方最容易出问题。

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