怎么在HTML5中引入的TypedArray数组

怎么在HTML5中引入的TypedArray数组?很多新手对此不是很清楚,为了帮助大家解决这个难题,下面小编将为大家详细讲解,有这方面需求的人可以来学习下,希望你能有所收获。

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Javascript中的数组是个强大的家伙

你可以创建的时候不规定长度,而是动态的去改变长度。你可以把他当成普通的数组去读取,也可以当他是堆栈来使用。你可以改变数组中每个元素的值甚至是类型。

创建数组:

var array = new Array(10);

起源

TypedArray是一种通用的固定长度缓冲区类型,允许读取缓冲区中的二进制数据。

其在WEBGL规范中被引入用于解决Javascript处理二进制数据的问题。

TypedArray已经被大部分现代浏览器支持,例如可以用下面方法创建TypedArray:

代码如下:


// 创建一个8-byte的ArrayBuffer
   var b = new ArrayBuffer(8);
   // 创建一个b的引用,类型是Int32,起始位置在0,结束位置为缓冲区尾部
   var v1 = new Int32Array(b);
   // 创建一个b的引用,类型是Uint8,起始位置在2,结束位置为缓冲区尾部
   var v2 = new Uint8Array(b, 2);
   // 创建一个b的引用,类型是Int16,起始位置在2,总长度为2
   var v3 = new Int16Array(b, 2, 2);


则缓冲和创建的引用布局为:

变量索引
 字节数
b =01234567
 索引数
v1 =01
v2 = 012345
v3 = 01 


这表示Int32类型的v1数组的第0个元素是ArrayBuffer类型的b的第0-3个字节,如此等等。构造函数

上面我们通过ArrayBuffer来创建TypedArray,而实际上,TypedArray提供了3个构造函数来创建他的实例。

构造函数

代码如下:


TypedArray(unsigned long length)
创建一个新的TypedArray,length是其固定长度。

代码如下:


TypedArray(TypedArray array)
TypedArray(type[] array)
创建一个新的TypedArray,其每个元素根据array进行初始化,元素进行了相应的类型转换。

代码如下:


TypedArray(ArrayBuffer buffer, optional unsigned long byteOffset, optional unsigned long length)
创建一个新的TypedArray,使其作为buffer的一个引用,byteOffset为其起始的偏移量,length为其长度。


undefined

代码如下:


var array = new Uint8Array(10);


或者:

代码如下:


var array = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]);

 
数据操作

TypedArray提供了setter、getter、set和subarray四个方法进行数据操作。

方法getter type get(unsigned long index)

返回指定索引的元素。

setter void set(unsigned long index, type value)

设置指定索引的元素为指定值。

void set(TypedArray array, optional unsigned long offset)void set(type[] array, optional unsigned long offset)

根据array设置值,offset为偏移位置。

TypedArray subarray(long begin, optional long end)

返回一个新的TypedArray,起始位为begin,结束位为end。

例如读取元素可以用

var array = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]);alert(array[4]); //5

设置元素可以用

var array = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]);alert(array[4]); //5array[4] = 12;alert(array[4]); //12

获取一个副本可以用

var array = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]);var array2 = array.subarray(0); 数组类型







类型大小描述Web IDL类型C 类型
Int8Array18位有符号整数bytesigned char
Uint8Array18位无符号整数octetunsigned char
Uint8ClampedArray18位无符号整数 (clamped)octetunsigned char
Int16Array216位有符号整数shortshort
Uint16Array216位无符号整数unsigned shortunsigned short
Int32Array432位有符号整数longint
Uint32Array432位无符号整数unsigned longunsigned int
Float32Array432位IEEE浮点数unrestricted floatfloat
Float64Array864位IEEE浮点数unrestricted doubledouble


玩过canvas的可能会觉得很眼熟。

因为ImageData中用于存储图像数据的数组便是Uint8ClampedArray类型的。

例如:

var context = document.createElement("canvas").getContext("2d");var imageData = context.createImageData(100, 100);console.log(imageData.data);

其在FireBug中显示为

Uint8ClampedArray { 0=0, 1=0, 2=0, 更多...}

为什么要用TypedArray

我们知道Javascript中数字是64位浮点数。则对于一个二进制图片(图片每个像素点是以8位无符号整数存储的),如果要将其数据在Javascript数组中使用,相当于使用了图片8倍的内存来存储一个图片的数据,这显然是不科学的。而TypedArray能帮助我们只使用原来1/8的内存来存储图片数据。

或者对于WebSocket,如果用base64进行传输也是一个花费较高的方式,转而使用二进制传送可能是更好的方式。

当然,TypedArray还有更多好处,比如具有更好的性能,下面我们进行一些小测试来验证这一点。

参与测试的浏览器为

FireFox 17.0.1 和 Chrome 23.0.1271.97m

Test1:顺序读取速读

var timeArray1 = [];
var timeArray2 = [];
function check1(){
    var array = new Uint8ClampedArray(5000000);
    for(var i = array.length; i--;){
        array[i] = Math.floor(Math.random() * 100);
    }
    var temp;
    var time1 = (new Date()).getTime();
    for(var i = array.length; i--;){
        temp = array[i];
    }
    var time2 = (new Date()).getTime();
    console.log(time2 - time1);
    timeArray1.push(time2 - time1);
}
function check2(){
    var array2 = new Array(5000000);
    for(var i = array2.length; i--;){
        array2[i] = Math.floor(Math.random() * 100);
    }
    var temp;
    var time3 = (new Date()).getTime();
    for(var i = array2.length; i--;){
        temp = array2[i];
    }
    var time4 = (new Date()).getTime();
    console.log(time4 - time3);
    timeArray2.push(time4 - time3);
}
function timer(__fun, __time, __callback){
    var now = 0;
    function begin(){
        var timeout = setTimeout(function(){
            if(now !== __time){
                now++;
                __fun();
                begin();
            }else{
                if(timeArray1.length && timeArray2.length){
                    console.log("timeArray1 == " + timeArray1 + ", average == " + average(timeArray1));
                    console.log("timeArray2 == " + timeArray2 + ", average == " + average(timeArray2));
                }
                __callback && __callback();
            }
        }, 100);
    }
    begin();
}
function average(__array){
    var total = 0;
    for(var i = __array.length; i--;){
        total += __array[i];
    }
    return (total / __array.length);
}
timer(check1, 10, function(){
    timer(check2, 10);
});

怎么在HTML5中引入的TypedArray数组

可见Uint8ClampedArray的读取速度明显比Array要快(条状柱越长,代表花费时间越多)。

Test2:随机读取

代码如下:

//……
function check1(){
    var array = new Uint8ClampedArray(5000000);
    for(var i = array.length; i--;){
        array[i] = Math.floor(Math.random() * 100);
    }
    var temp;
    var time1 = (new Date()).getTime();
    for(var i = array.length; i--;){
        temp = array[Math.floor(Math.random() * 5000000)];
    }
    var time2 = (new Date()).getTime();
    console.log(time2 - time1);
    timeArray1.push(time2 - time1);
}
function check2(){
    var array2 = new Array(5000000);
    for(var i = array2.length; i--;){
        array2[i] = Math.floor(Math.random() * 100);
    }
    var temp;
    var time3 = (new Date()).getTime();
    for(var i = array2.length; i--;){
        temp = array2[Math.floor(Math.random() * 5000000)];
    }
    var time4 = (new Date()).getTime();
    console.log(time4 - time3);
    timeArray2.push(time4 - time3);
}
//……

怎么在HTML5中引入的TypedArray数组

随即读取中Uint8ClampedArray的读取速度也是比Array要快的。

Test3:顺序写入

代码如下:

//……
function check1(){
    var array = new Uint8ClampedArray(5000000);
    var time1 = (new Date()).getTime();
    for(var i = array.length; i--;){
        array[i] = Math.floor(Math.random() * 100);
    }
    var time2 = (new Date()).getTime();
    console.log(time2 - time1);
    timeArray1.push(time2 - time1);
}
function check2(){
    var array2 = new Array(5000000);
    var time3 = (new Date()).getTime();
    for(var i = array2.length; i--;){
        array2[i] = Math.floor(Math.random() * 100);
    }
    var time4 = (new Date()).getTime();
    console.log(time4 - time3);
    timeArray2.push(time4 - time3);
}
//……

怎么在HTML5中引入的TypedArray数组

Test4:复制操作(U8C to U8C 和 Array to U8C)



怎么在HTML5中引入的TypedArray数组

代码如下:

//……
function check1(){
    var array = new Uint8ClampedArray(5000000);
    for(var i = array.length; i--;){
        array[i] = Math.floor(Math.random() * 100);
    }
    var temp;
    var array2 = new Uint8ClampedArray(5000000);
    var time1 = (new Date()).getTime();
    array2.set(array);
    var time2 = (new Date()).getTime();
    console.log(time2 - time1);
    timeArray2.push(time2 - time1);
}
function check2(){
    var array = new Array(5000000);
    for(var i = array.length; i--;){
        array[i] = Math.floor(Math.random() * 100);
    }
    var temp;
    var array2 = new Uint8ClampedArray(5000000);
    var time1 = (new Date()).getTime();
    array2.set(array);
    var time2 = (new Date()).getTime();
    console.log(time2 - time1);
    timeArray2.push(time2 - time1);
}
//……


可见U8C复制到U8C,比Array复制到U8C快得多。

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