JS各种数据流之间的格式(ArrayBuffer、Uint8Array、Blob、 File、DataURL)之间的转化关系

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在开始之前,我们先来看一张关系图

image.png 图片摘自:blog.csdn.net/weixin_4411…

  • Blob

  • (binary large object) ,即二进制大对象,表示一个不可变、原始数据的类文件对象。它的数据可以按文本或二进制的格式进行读取。
属性含义
sizeBlob对象中所包含数据的大小(字节)
type该Blob对象所包含的 MIME 类型。如果类型未知,则为空字符串。
   let blob = new Blob([1,2,3,4,5], {type: "text/plain"}); // 可以 进行分割切片,如下 
   const _subBlob = blob.slice(0, 3,{type: "text/plain"});  // 此时切片的type 默认可以省略 
   URL.createObjectURL(blob);       //12345 
   URL.createObjectURL(_subBlob);     // 123

注意: 如果Blob的数据属于Unicode 编码中的 Supplementary Plane(辅助平面) 字符,也即是需要用两个 16 位的 UTF-16 编码单元(称为代理对或代理字符)来表示,那么转成的createObjectURL 链接不能获取正确数据,获得的是乱码,此时可以使用FileReader进行获取特定编码格式的数据,如下:

let blob = new Blob(['!@#¥%']); 
const _subBlob_o = blob.slice(0, 1); 
const _subBlob_t = blob.slice(0, 2); 
const _subBlob_th = blob.slice(0, 3); 
URL.createObjectURL(_subBlob_o);      // � 
URL.createObjectURL(_subBlob_t);     // 锛 
URL.createObjectURL(_subBlob_th);     // 锛�  

// 以下使用 FileReader 获取UTF-8类型的text文本数据 
let blob = new Blob(['!¥%&*']); 
let _subBlob_o = blob.slice(0,3); 
let _subBlob_t = blob.slice(3,6); 
let _subBlob_th = blob.slice(6,7); 
let _subBlob_f = blob.slice(7,8); 
let fileReader = new FileReader();  
fileReader.onload = function(event) {   
let result = event.target.result;   
console.log(result); // 这里打印出读取的数据,应该正确显示UTF-8编码的字节字符 
};  
// fileReader.readAsText(blob, 'UTF-8');         // output:   !(中文叹号占用三个字节) 
// fileReader.readAsText(_subBlob_o, 'UTF-8');   // output:   ¥(中文$占用三个字节) 
// fileReader.readAsText(_subBlob_t, 'UTF-8');    // output:   %   
// fileReader.readAsText(_subBlob_th, 'UTF-8');  // output:   &
  • File

  • 文件(File)Api 是一种用来描述有关文件信息的对象类型,File 对象本质上是继承了 Blob 的一种封装之后的对象 (包含 文件size、文件name和文件type) 。
File.__proto__ === Blob   // true
  • File 对象都包含文件对象的一些属性,这些属性都继承自 Blob 对象
属性含义
lastModified引用文件最后修改日期,为自1970年1月1日0:00以来的毫秒数
lastModifiedDate引用文件的最后修改日期
name引用文件的文件名
size引用文件的文件大小
type文件的媒体类型(MIME)
webkitRelativePath文件的路径或 URL

FileReader

FileReader 是一个在 JavaScript 中可以用来读取文件内容的 API,它允许您读取 Blob 或 File 对象中的数据,并将其转换为其他格式,比如文本、二进制数据或数据 URL。

1.FileReader 常用属性:

属性含义
error表示在读取文件时发生的错误
result文件内容。该属性仅在读取操作完成后才有效,数据的格式取决于使用哪个方法来启动读取操作
readyState表示 FileReader 状态的数字。取值包含0(EMPTY)、1(LOADING)、2(DONE)

2.FileReader 常用 API(传参是Blob或File):

API含义
readAsArrayBuffer()读取数据,result 属性中保存的将是被读取文件的 ArrayBuffer 数据对象;
readAsBinaryString()读取数据,result 属性中将包含所读取文件的原始二进制数据;
readAsDataURL()读取数据,result 属性中将包含一个dataURL 格式的 Base64 字符串以表示所读取文件的内容。
readAsText()读取数据,result 属性中将包含一个字符串以表示所读取的文件内容。

3. FileReader 常用 事件:

标题
abort该事件在读取操作被中断时触发
error该事件在读取操作发生错误时触发
load该事件在读取操作完成时触发
progress该事件在读取 Blob 时触发
<input type="file" id="_input" />   
const reader = new FileReader();  
_input.onchange = (e) => {   
     reader.readAsDataURL(e.target.files[0]); 
};  
 reader.onload = (e) => {   console.log(e.target.result); }; 
  • ArrayBuffer

  • ArrayBuffer是 JavaScript 中用于表示一段二进制数据的对象。它是在 ECMAScript 6(ES2015)中引入的新类型,允许开发者以更直接的方式处理二进制数据,而无需依赖传统的字符串和数组。它可以存储各种数据类型的二进制数据,如整数、浮点数、字节等。ArrayBuffer 对象的大小在创建时确定,并且不能被改变,所以需要借助如下方式读写数据。
  • TypedArray:用来生成内存的视图,通过9个构造函数,可以生成10种数据格式的视图
 Int8Array: 8 位有符号整数(-128  127 
 Uint8Array: 8 位无符号整数(0  255 
 Int16Array: 16 位有符号整数(-32,768  32,767) 
 Uint16Array: 16 位无符号整数(0  65,535) 
 Int32Array: 32 位有符号整数(-2^31  2^31-1) 
 Uint32Array: 32 位无符号整数(0  2^32-1) 
 Float32Array: 32 位浮点数(IEEE 754 标准的单精度浮点数) 
 Float64Array: 64 位浮点数(IEEE 754 标准的双精度浮点数) 
 BigInt64Array: 64 位带符号整数(-2^63  2^63-1)(在 ECMAScript 2020 中引入) 
 BigUint64Array: 64 位无符号整数(0  2^64-1)(在 ECMAScript 2020 中引入)
  • DataViews:用来生成内存的视图,可以自定义格式和字节序。

包含三个参数:

 buffer:一个已经存在的 ArrayBuffer 对象,
 DataView 对象的数据源。  
 byteOffset:可选,此 DataView 对象的第一个字节在 buffer 中的字节偏移。如果未指定,则默认从第一个字节开始。  
 byteLength:可选,此 DataView 对象的字节长度。如果未指定,这个视图的长度将匹配 buffer 的长度。

 

对于ArrayBuffer的读写操作,具体如下:

 const buffer = new ArrayBuffer(16); // 创建一个大小为 16 字节的 ArrayBuffer  
 // 使用DataView 读写 ArrayBuffer 数据 
 const buffer = new ArrayBuffer(8); 
 const view = new DataView(buffer);  
 view.setInt16(0, 42); // 在位置0写入16位整数值42 
 view.setFloat32(2, 3.14); // 在位置2写入32位浮点数值3.14  
 const value1 = view.getInt16(0); // 从位置0读取16位整数值42 
 const value2 = view.getFloat32(2); // 从位置2读取32位浮点数值3.14   
 // 使用 TypedArray 读写 ArrayBuffer 数据 
 const buffer = new ArrayBuffer(8); 
 const uint8Array = new Uint8Array(buffer);  // 使用 Uint8Array 来设置和获取二进制数据 
 uint8Array[0] = 10; 
 uint8Array[1] = 20; 
 uint8Array[2] = 30;  
 console.log(uint8Array[0]); // 输出 10 
 console.log(uint8Array[1]); // 输出 20 
 console.log(uint8Array[2]); // 输出 30

一般情况下,在以下情况下 Object URL 会被自动释放:

  • 当相关的 JavaScript 代码执行完成并不再引用 Object URL 时 (垃圾回收释放)。
  • 当页面被卸载(关闭或导航到其他页面)时。
  • 当使用 URL.revokeObjectURL() 手动释放 Object URL 时。

注意:在不需要使用URL时,应该通过 URL.revokeObjectURL() 函数来释放它,以避免内存泄漏。如下:

    // 创建一个包含图片数据的 Blob 对象     const imageData = new Uint8Array([137, 80, 78, 71, 13, 10, 26, 10, /* ... */]);     const blob = new Blob([imageData], { type: 'image/png' });      // 创建 Object URL 并将图片显示在 <img> 标签中     const imageUrl = URL.createObjectURL(blob);     const imageElement = document.getElementById('image');     imageElement.src = imageUrl;      // 在不需要 Object URL 时释放它     // 通常在不需要显示图片或其他二进制数据时调用     // 这样可以释放浏览器内存,避免内存泄漏     // 注意:在实际应用中,请根据需要选择合适的时机来调用 URL.revokeObjectURL()     // imageElement.onload = () => {     //   URL.revokeObjectURL(imageUrl);     // };

 

  • Base64

  • Base64 是一种编码方式,它将二进制数据转换成只包含 ASCII 字符的文本表示形式。这种编码方式通常用于在文本协议中传输二进制数据,例如在电子邮件、URL、XML、JSON 等文本格式中嵌入图片、音频、视频等二进制数据。Base64 编码基于 64 个可打印的 ASCII 字符(A-Z,a-z,0-9,+ 和 /),以及一个用于填充的字符(通常是等号 =)。编码规则如下:

  • 将 3 字节的二进制数据(24 位)划分为四组,每组 6 位。

  • 将每组 6 位二进制数据转换为一个可打印字符。

  • 如果原始数据不是 3 字节的倍数,则会在末尾添加一个或两个等号(=)字符进行填充。

理论上说:Base64 编码后的数据大小通常会比原始数据大约 33%,因为每 3 字节的数据会编码成 4 个字符。会比blob url消耗更多内存,但是在不用的时候会自动从内存中清除(通过垃圾回收机制)。

在 JavaScript 中,可以使用 readAsDataURL api 和 canvas 的 toDataURL api 获取 base64 格式的数据流。

注意:上述方式获取的是一种根据数据类型生成的base64编码数据,不是真实一一对应的base64编码规则,因为添加了一些数据类型头部,即:base64编码的数据和 dataUrl 类型的数据不是一个东西。如。data:image/jpeg;base64,/9j/,这种的类型 (data: - Data URL 的协议头部、image/jpeg - MIME 类型,表示数据的媒体类型、base64 - 表示数据是使用 Base64 编码的。它告诉浏览器如何解码数据、/9j/ - Base64 编码后的数据的起始部分标识)。

想获取完整标准的 Base64编码,可以使用 btoa() 函数将字符串进行 Base64 编码,以及使用 atob() 函数将 Base64 编码的字符串解码为原始字符串。在 Node.js 中,可以使用 Buffer.from() 和 Buffer.toString() 来进行 Base64 编码和解码。

  • atob(ascii to binary) : 解码 ,用于将ascii码解析成binary数据。用于解码Base64编码的字符串。
  • btoa(binary to ascii) :编码,用于将binary数据用ascii码表示。常用于编码字符串。(不支持Unicode字符编码),它的编码范围实际上是在 0 到 255 的整数值之间,即一个字节(8 位)的范围。
 const originalString = 'Hello, world!';
 const encodedString = btoa(originalString); 
 const decodedString = atob(encodedString);  console.log(encodedString); // "SGVsbG8sIHdvcmxkIQ==" console.log(decodedString); // "Hello, world!"

想要支持其他的Unicode字符编码,可以使用以下方式:

  • 编码时,先用encodeURIComponent对字符串进行编码,再使用btoa进行编码
  • 解码时,先用atob对数据进行解码 ,再用decodeURIComponent对字符串进行解码
 let str_unicode = "中国" 
 let encode_str_unicode =  btoa(encodeURIComponent(str_unicode)); 
 console.log(encode_str_unicode);  //  JUU0JUI4JUFEJUU1JTlCJUJE 
 let decode_str_unicode = decodeURIComponent(atob(encode_str_unicode));
 console.log(decode_str_unicode);  //  中国

注意: 上述的decodeURIComponent和encodeURIComponent是一种URI 编码,一种将特殊字符转换为可安全传输和显示的形式的编码方式。在 URI(Uniform Resource Identifier)中,某些字符被保留用于特殊用途,例如作为分隔符或标记符号。如果要在 URI 中包含这些保留字符,就需要将它们转换为编码形式,这样才能正确传输和解析。比如我们常见到网页路径包含这种参数 %E4%B8%AD%E5%9B%BD

格式转化

以下是一些常用的基本转化:

1.Blob → ArrayBuffer

 let blob = new Blob(['Hello,world'],{type: "text/plain"}); 
 let fileReader = new FileReader();  
 fileReader.onload = function(event) {   
    let result = event.target.result;   
    console.log(result);  // ArrayBuffer(11) 
  }; 
  fileReader.readAsArrayBuffer(blob, 'UTF-8');  

2.Blob → (Base64 | DataURL)

 let blob = new Blob(['Hello,world'],{type: "text/plain"}); 
 let fileReader = new FileReader();  
 fileReader.onload = function(event) {   
    let result = event.target.result;   
    console.log(result);   //  data:text/plain;base64,SGVsbG8sd29ybGQ=   
    let arr = result.split(',');  
    let bstr = atob(arr[1])    
    console.log(bstr)  //   Hello,world 
  }; 
  fileReader.readAsDataURL(blob, 'UTF-8');  

注意:以上的编码依旧是不能支持所有Unicode编码方式,因为blob中的数据有可能是一些高码位的字符,那么readAsDataURL生成的dataurl有可能获取的是乱码,所以要给定blob生成时的字符编码方式,此时处理方式如下:

 const blob = new Blob([''], { type: 'text/plain;charset=UTF-8' }); // Specify UTF-8 encoding in the Blob 
 let fileReader = new FileReader();  
 fileReader.onload = function(event) {   
    let result = event.target.result;   
    console.log(result);   //  data:text/plain;charset=utf-8;base64,8KCcjg==   
    let arr = result.split(',');  
    let bstr = atob(arr[1])  // Convert binary string to UTF-8 string const decoder = new TextDecoder('utf-8'); 
    const utf8String = decoder.decode(new Uint8Array(bstr.length).map((_, i) => bstr.charCodeAt(i)));  console.log(utf8String); // "" 
  }; 
    fileReader.readAsDataURL(blob, 'UTF-8');  

在上述示例中,我们首先使用 atob() 函数将 Base64 编码的数据转换为二进制数据(二进制字符串)。然后,我们使用 TextDecoder 对象将二进制数据转换回原始的 UTF-8 字符串。

注意,TextDecoder 构造函数的参数 'utf-8' 指定了使用 UTF-8 编码进行解码。确保在解码时使用与编码时相同的字符编码,以便正确还原原始数据。在我们之前的示例中,我们在创建 Data URL 时指定了 UTF-8 编码,因此在解码时也要使用 UTF-8 编码。

3.Blob → Object URL

 let blob = new Blob(['Hello,world']); 
 const objectUrl = URL.createObjectURL(blob); 

4.Blob → File

 let blob = new Blob(['Hello,world']); 
 let file = new File([blob], "blob", {type: 'text/plain'})  // File{ name: "blob",size:11,type: "text/plain" ... }

5.ArrayBuffer → Blob

 const buffer = new ArrayBuffer(12); 
 const s = new Uint8Array(buffer); 
 let u = [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, 87, 111, 114, 108, 100]; for (let i = 0; i < 12; i++) {   s[i] = u[i];  } 
                                                                      const blob = new Blob([s]); URL.createObjectURL(blob);    // Hello, World

6.ArrayBuffer → Base64

这里编码方式有两种,一种是可以通过btoa编码的,即是上文所说的限制 255 以内的字符。另一种是兼容其他的Unicode码点的转换方式。(以下是演示需要,实际使用不需要创建其他多余的数据) 。

 //(非高码位) 
                                                                      const buffer = new ArrayBuffer(12); 
 const s = new Uint8Array(buffer); 
 let u = [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, 87, 111, 114, 108, 100]; for (let i = 0; i < 12; i++) {   s[i] = u[i]; } 
const base64 = btoa(String.fromCodePoint.Apply(null,s)); 
atob(base64)  // 'Hello, World'  
// (高码位) 
const encoder = new TextEncoder(); 
const buffer = encoder.encode("").buffer;  // 这是在高码位的一个字符 const s = new Uint8Array(buffer);     // 演示需要,转成buffer  
const  decoder = new TextDecoder(); 
const str = decoder.decode(buffer); 
// console.log(str);  // ""  这里的输出就是 想要的字符,以下的操作是为了演示Unicode也可以编码。  // 编码 
let encode_str_unicode =  btoa(encodeURIComponent(str)); // 解码 // let decode_str_unicode = decodeURIComponent(atob(encode_str_unicode));  console.log(encode_str_unicode);  //  JUYwJUEwJTlDJThF  这里的转换得到的高码位的编码结果 // console.log(decode_str_unicode);  // ""  

7. (Base64 | DataURL)→ Blob

 const data_url =  "data:text/plain;charset=utf-8;base64,8KCcjg=="; // 这里是dataurl let arr = data_url.split(',');  
 let bstr = atob(arr[1])  // 这里就是base64  // Convert binary string to UTF-8 string const decoder = new TextDecoder('utf-8'); 
const utf8String = decoder.decode(new Uint8Array(bstr.length).map((_, i) => bstr.charCodeAt(i))); 
 console.log(utf8String); // "” 
// 这里必须要给予charset 否则 createObjectURL生成的文本是乱码 
const blob = new Blob([utf8String], { type: 'text/plain;charset=UTF-8' });    
URL.createObjectURL(blob)  // 这里访问即可得到   字符

原文作者:www.tist.top/97311.html

具体转换方法:blog.csdn.net/qq_38886284…