字符编码概念及JS中相关应用

Endianness（字节序）

字节序，或字节顺序（"Endian"、"endianness" 或 "byte-order"），描述了计算机如何组织字节，组成对应的数字。   每个内存存储位置都有一个索引或地址。每一 字节可以存储一个 8位数字（即 介于0x00 和 0xff 之间 0~255），因此，你必须保留不止一个字节来储存一个更大的数字。

• little-endian 现在，大部分需占用多个字节的数字排序方式是 little-endian（译者注：可称小字节序、低字节序，即低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。与之对应的 big-endian 排列方式相反，可称大字节序、高字节序），所有的英特尔处理器都使用 little-endian。little-endian 的意思是使用低位储存更重要的信息，least-to-most-significant（最低有效（least significant）字节取第一个位置，或者说，地址最低的位置），可类比欧洲通用的日期书写方式（例如，31 December 2050。译者注：年份是最重要的，月份其次，日期最后）。
• big-endian 自然, big-endian 是相反的顺序, 可类比 ISO 日期格式（例如 2050-12-31）。big-endian 通常被称作"网络字节顺序"（"network byte order"）, 因为互联网标准通常要求数据使用 big-endian 存储，从标准 Unix 套接字（socket）层开始，一直到标准化网络的二进制数据结构。此外，老式 Mac 计算机的 68000 系列 和 PowerPC（译者注：IBM 与 Apple 公司联合生产的个人台式机）微处理器曾使用 big-endian。

举个例子，用不同字节序存储数字 0x12345678（即十进制中的 305 419 896）：

• little-endian：0x78 0x56 0x34 0x12
• big-endian：0x12 0x34 0x56 0x78
• mixed-endian（文物，非常罕见）：0x34 0x12 0x78 0x56

说明：本人理解的字节高位和低位是个方向问题，高位字节从左往右；低位字节从右往左。内存是从左往右，内地地址依次增加一，故文中高地址端指的后面。

Base64

Base64是一组相似的二进制到文本(binary-to-text)的编码规则，使得二进制数据在解释成radix-64的表现形式后能够用ASCII字符串的格式表示出来。   在JavaScript中，有2个函数分别用来处理解码和编码base64 字符串：

• atob() 解码
• btoa() 编码

let encodedData = window.btoa("Hello, world"); // SGVsbG8sIHdvcmxk
let decodedData = window.atob(encodedData); // "Hello, world")

原码/反码/补码/整形/浮点数

• 原码 直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。
• 反码 将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到了。
• 补码 反码+1就得到补码。
• 整型 以2进制本数的补码存在的；
• 浮点数 32位（单精度float）：对于32位的浮点数，最高的1位是符号位s，接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。 64位（双精度float）：对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。

JS API

• ArrayBuffer 对象用来表示通用的、固定长度的原始二进制数据缓冲区。 ArrayBuffer 不能直接操作，而是要通过类型数组对象或 DataView 对象来操作，它们会将缓冲区中的数据表示为特定的格式，并通过这些格式来读写缓冲区的内容。
• SharedArrayBuffer 对象用来表示一个通用的，固定长度的原始二进制数据缓冲区，类似于 ArrayBuffer 对象，它们都可以用来在共享内存（shared memory）上创建视图。与 ArrayBuffer 不同的是，SharedArrayBuffer 不能被分离。
• Uint8Array 数组类型表示一个8位无符号整型数组，创建时内容被初始化为0。创建完后，可以以对象的方式或使用数组下标索引的方式引用数组中的元素。
• Uint8ClampedArray （8位无符号整型固定数组） 类型化数组表示一个由值固定在0-255区间的8位无符号整型组成的数组； 如果你指定一个在 [0,255] 区间外的值，它将被替换为0或255；如果你指定一个非整数，那么它将被设置为最接近它的整数。（数组）内容被初始化为0。一旦（数组）被创建，你可以使用对象的方法引用数组里的元素，或使用标准的数组索引语法（即使用方括号标记）。
• Uint16Array 数组类型表示一个16位无符号整型数组，创建时内容被初始化为0。创建完后，可以以对象的方式或使用数组下标索引的方式引用数组中的元素。
• Uint32Array 数组类型表示一个32位无符号整型数组，创建时内容被初始化为0。创建完后，可以以对象的方式或使用数组下标索引的方式引用数组中的元素。
• Int8Array 类型数组表示二进制补码8位有符号整数的数组。内容初始化为0。 一旦建立，你可以使用对象的方法引用数组中的元素，或使用标准数组索引语法( 即，使用括号注释)。
• Int16Array 类型数组表示二进制补码16位有符号整数的数组。内容初始化为0。 一旦建立，你可以使用对象的方法引用数组中的元素，或使用标准数组索引语法( 即，使用括号注释)。
• Int32Array 类型数组表示二进制补码32位有符号整数的数组。内容初始化为0。 一旦建立，你可以使用对象的方法引用数组中的元素，或使用标准数组索引语法( 即，使用括号注释)。
• Float32Array 类型数组代表的是平台字节顺序为32位的浮点数型数组(对应于 C 浮点数据类型) 。 如果需要控制字节顺序， 使用 DataView 替代。其内容初始化为0。一旦建立起来，你可以使用这个对象的方法对其元素进行操作，或者使用标准数组索引语法 (使用方括号)。
• Float64Array 类型数组代表的是平台字节顺序为64位的浮点数型数组(对应于 C 浮点数据类型) 。 如果需要控制字节顺序， 使用 DataView 替代。其内容初始化为0。一旦建立起来，你可以使用这个对象的方法对其元素进行操作，或者使用标准数组索引语法 (使用方括号)。
• DataView 视图是一个可以从 ArrayBuffer 对象中读写多种数值类型的底层接口，使用它时，不用考虑不同平台的字节序问题。