谁说前端不需要懂二进制
作为一名前端，说前在工作中也会遇到很多有关二进制处理的需懂需求，如 EXCEL 表格的进制导出，PDF 的说前生成，多个文件的需懂打包，音频的进制处理。
从前后端整体上来说前端代表 UI 层，说前它的需懂外在表现是 human readable 的，而服务端代表数据层，进制所表现出来的说前是 machine readable。如果 EXCEL 以及 PDF 的需懂处理交由服务端处理，服务端免不了要做一层格式化的进制逻辑处理，以便与前端保持一致。说前一来增加了复杂度，需懂二来容易造成前端与服务器端的进制数据不一致。此时为了减少复杂度，工作量有可能都尽可能在浏览器端完成。
本篇文章总结了浏览器端的二进制以及有关数据之间的转化，如 ArrayBuffer，亿华云TypedArray，Blob，DataURL，ObjectURL，Text 之间的互相转换。为了更好的理解与方便以后的查询，特意做了一张图做总结。
二进制相互转换图
二进制相关数据类型
在介绍常见的二进制数据处理之前，先简单介绍下几种二进制相关的数据类型
ArrayBuffer && TypedArray
TypedArray 是 ES6+ 新增的描述二进制数据的类数组数据结构。但它本身不可以被实例化，甚至无法访问，你可以把它理解为 Abstract Class 或者 Interface。而基于 TypedArray，有如下数据类型：
Uint8ArrayUint 及 Unsigned Int 代表数组的每一项是无符号整型8 代表数据的每一项占 8 个比特位，即一个字节 Int8Array Uint16Array Int16Array ...通过 Uint8Array，即可知道 Uint16Array，Int8Array 所代表的意义。
const array = new Int32Array([1, 2, 3]) // .length 代表数组的大小 // 3 array.length // .btyeLength 代表数据所占字节大小 // 12 array.byteLengthArrayBuffer 代表二进制数据结构，「并且只读」，需要转化为 TypedArray 进行写操作。云南idc服务商
const array = new Int16Array([1, 2, 3]) // TypedArray -> ArrayBuffer array.buffer // ArrayBuffer -> TypedArray new Int16Array(array.buffer) // buffer.length 代表数据所占用字节大小 array.buffer.length === array.byteLength连接多个 TypedArray
TypedArray 没有像数组那样的 Array.prototype.concat 方法用来连接多个 TypedArray。不过它提供了 TypedArray.prototype.set 可以用来间接连接字符串
❝ 可以参考 MDN 文档：https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/TypedArray/set ❞
// 在位移 offset 位置放置 typedarray typedarray.set(typedarray, offset)原理就是先分配一块空间足以容纳需要连接的 TypedArray，然后逐一在对应位置叠加
function concatenate(constructor, ...arrays) { let length = 0; for (let arr of arrays) { length += arr.length; } let result = new constructor(length); let offset = 0; for (let arr of arrays) { result.set(arr, offset); offset += arr.length; } return result; } concatenate(Uint8Array, new Uint8Array([1, 2, 3]), new Uint8Array([4, 5, 6]))同时您还需要对资源的获取有大致的了解，如 XHR，fetch，通过文件上传。
Blob
Blob 是浏览器端的类文件对象。操作 Blob 需要使用数据类型 FileReader。
FileReader 有以下方法，可以把 Blob 转化为其它数据
FileReader.prototype.readAsArrayBuffer FileReader.prototype.readAsText FileReader.prototype.readAsDataURL FileReader.prototype.readAsBinaryString const blob = new Blob(hello.split()) // 表示文件的大小 blob.size const array = new Uint8Array([128, 128, 128]) const blob2 = new Blob([array]) function readBlob (blob, type) { return new Promise(resolve => { const reader = new FileReader() reader.onload = function (e) { resolve(e.target.result) } reader.readAsArrayBuffer(blob) }) } readBlob(blob, DataURL).then(url => console.log(url))数据输入
数据输入或者叫资源的请求可以分为以下两种途径
通过 url 地址请求网络资源 通过文件上传请求本地资源fetch
fetch 应该是大家比较熟悉的，但大多使用环境比较单一，一般用来请求 json 数据。其实， 「它也可以设置返回数据格式为 Blob 或者 ArrayBuffer。」
fetch 返回一个包含 Response 对象的 Promise，Response 有以下方法
Response.prototype.arrayBuffer Response.prototype.blob Response.prototype.text Response.prototype.json❝ 详情可以查看 MDN 文档 https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Response ❞
fetch(/api/ping).then(res => { // true console.log(res instanceof Response) // 最常见的使用 return res.json() // 返回 Blob // return res.blob() // 返回 ArrayBuffer // return res.arrayBuffer() })另外，万能的 Response API 既可以可以使用 TypedArray，Blob，Text 作为输入，香港云服务器又可以使用它们作为输出。
「这意味着关于这三种数据类型的转换完全可以通过 Response」
xhr
「xhr 可以设置 responseType 接收合适的数据类型」
const request = new XMLHttpRequest() request.responseType = arraybuffer request.responseType = blobFile
本地文件可以通过 input[type=file] 来上传文件。
<input type="file" id="input">当上传成功后，可以通过 document.getElementById(input).files[0] 获取到上传的文件，即一个 File 对象，它是 Blob 的子类，可以通过 FileReader 或者 Response 获取文件内容。
数据输出
或者叫数据展示或者下载，数据经二进制处理后可以由 url 表示，然后通过 image, video 等元素引用或者直接下载。
Data URL
Data URL 即 Data As URL。所以， 「如果资源过大，地址便会很长。」 使用以下形式表示。
data:[<mediatype>][;base64],<data>先来一个 hello, world。把以下地址粘入地址栏，会访问到 hello, world
data:text/html,<h1>Hello%2C%20World!</h1>Base64 编码与解码
Base64 使用大小写字母，数字，+ 和 / 64 个字符来编码数据，所以称为 Base64。经编码后，文本体积会变大 1/3
在浏览器中，可以使用 atob 和 btoa 编码解码数据。
// aGVsbG8= btoa(hello)Object URL
可以使用浏览器新的 API URL 对象生成一个地址来表示 Blob 数据。
// 粘贴生成的地址，可以访问到 hello, world // blob:http://host/27254c37-db7a-4f2f-8861-0cf9aec89a64 URL.createObjectURL(new Blob(hello, world.split()))下载
data:application/octet-stream;base64,5bGx5pyI
资源的下载可以利用 FileSaver[1] 。
这里也简单写一个函数，用来下载一个链接
function download (url, name) { const a = document.createElement(a) a.download = name a.rel = noopener a.href = url // 触发模拟点击 a.dispatchEvent(new MouseEvent(click)) // 或者 a.click( }二进制数据转换
二进制数据转换
以上是二进制数据间的转换图，有一些转换可以直接通过 API，有些则需要代码，以下贴几种常见转换的代码
String to TypedArray
根据上图，由字符串到 TypedArray 的转换，可以通过 「String -> Blob -> ArrayBuffer -> TypedArray」 的途径。
关于代码中的函数 readBlob 可以回翻环节 数据类型 - Blob[2]
const name = 山月 const blob = new Blob(name.split()) readBlob(blob, ArrayBuffer).then(buffer => new Uint8Array(buffer))也可以通过 Response API 直接转换 「String -> ArrayBuffer -> TypedArray」
const name = 山月 new Response(name).arrayBuffer(buffer => new Uint8Array(buffer))这上边两种方法都是直接通过 API 来转化，如果你更像了解如何手动转换一个字符串和二进制的 TypedArray
String to TypedArray 2
使用 enodeURIComponent 把字符串转化为 utf8，再进行构造 TypedArray。
function stringToTypedArray(s) { const str = encodeURIComponent(s) const binstr = str.replace(/%([0-9A-F]{ 2})/g, (_, p1) => { return String.fromCharCode(0x + p1) }) return new Uint8Array(binstr.split().map(x => x.charCodeAt(0))) }实践
1. 如何上传本地图片并在网页上展示
由以上整理的转换图得出途径
本地上传图片 -> Blob -> Object URL
2. 如何拼接两个音频文件
由以上整理的转换图得出途径
fetch请求音频资源 -> ArrayBuffer -> TypedArray -> 拼接成一个 TypedArray -> ArrayBuffer -> Blob -> Object URL
3. 如何把 json 数据转化为 demo.json 并下载文件
json 视为字符串，由以上整理的转换图得出途径
Text -> DataURL
除了使用 DataURL，还可以转化为 Object URL 进行下载。关于下载的函数 download，可以参考以上环节 数据输出-下载[3]
Text -> Blob -> Object URL
可以把以下代码直接粘贴到控制台下载文件
const json = { a: 3, b: 4, c: 5 } const str = JSON.stringify(json, null, 2) // 方案一：Text -> DataURL const dataUrl = `data:,${ str}` download(dataUrl, demo.json) // 方案二：Text -> Blob -> ObjectURL const url = URL.createObjectURL(new Blob(str.split())) download(url, demo1.json)