深入理解JavaScript字节二进制知识以及相关API

为什么需要了解字节和二进制？

在前端开发中，我们经常会遇到需要处理二进制数据的场景，例如图片加载、加密算法、数据压缩等等。在这些场景下，我们必须对字节和二进制有深刻的理解，才能够正确地处理和操作数据。

字节和二进制的概念

从计算机的角度来看，数据和指令都是二进制串。直接以二进制串的形式进行数据处理和传输会非常麻烦，因此计算机采用了字节的概念。一个字节（Byte）是8位二进制数据。现代计算机中，大多数数据都是以字节为单位进行传输和存储的。

JavaScript中的字节和二进制

在JavaScript中，我们可以通过TypedArray和DataView两个API来处理字节和二进制数据。其中，TypedArray是一种类数组的对象，用于表示某种特定类型的数组，例如Int8Array、Uint8Array、Int16Array等等。DataView则是一种可以读写底层二进制数据的视图。

以下是一个简单的例子：创建一个值为[1,2,3,4,5]的Uint8Array对象，并将它转换成DataView对象：

const arr = new Uint8Array([1,2,3,4,5])
const view = new DataView(arr.buffer)

我们可以通过DataView对象提供的一系列方法，来读写数组中的数据。例如，我们可以读取第一个字节：

const byte0 = view.getInt8(0)
console.log(byte0) // 1

也可以写入第二个字节：

view.setInt8(1, 100)
console.log(arr) // [1, 100, 3, 4, 5]

示例1：数据加密

以下是一个简单的数据加密的例子，我们将数组中的数据进行异或运算，以达到简单的加密效果。

const arr = new Uint8Array([1,2,3,4,5])
const KEY = 123

for(let i=0; i<arr.length; i++) {
  arr[i] = arr[i] ^ KEY
}

console.log(arr) // [122, 125, 124, 127, 126]

示例2：数据压缩

以下是一个简单的数据压缩的例子，我们将数组中的数据压缩成字符串。

const arr = new Uint8Array([1,2,3,4,5])

let str = ''
for(let i=0; i<arr.length; i++) {
  str += String.fromCharCode(arr[i])
}

console.log(str) // "\u0001\u0002\u0003\u0004\u0005"

总结

本文介绍了字节和二进制的概念和必要性，并通过TypedArray和DataView两个API提供了JavaScript的操作方法。示例1演示了数据加密的实现，示例2演示了数据压缩的实现。在前端开发中，这些知识和技能非常重要。