HTML5引進的新陣列TypedArray介紹_html5教學技巧

Javascript中的陣列是個強大的傢伙：

你可以創建的時候不規定長度，而是動態的去改變長度。你可以把他當成普通的陣列去讀取，也可以當他是堆疊來使用。你可以改變數組中每個元素的值甚至是類型。

好吧，其實他是個對象，像是我們可以這樣去建立陣列：

複製程式碼

程式碼如下:

var array = new Array(10);

Javascript的數組的強大以及全能，給我們帶來了便捷性。但一般而言：

全能的東西能在各種環境下使用，但不一定適用於各種環境。

而TypedArray正是為了解決Javascript中陣列「幹太多事」而出現的。

起源

TypedArray是一種通用的固定長度緩衝區類型，允許讀取緩衝區中的二進位資料。

其在WEBGL規格中被引入用於解決Javascript處理二進位資料的問題。

TypedArray已經被大部分現代瀏覽器支持，例如可以用下面方法創建TypedArray：

複製代碼

程式碼如下:

// 建立一個8-byte的ArrayBuffer
var b = new ArrayBuffer(8);
// 建立一個b的引用，類型是Int32，起始類型是Int32，起始類型是Int32，起始類型是Int32，起始類型是Int32，起始類型是Int32，起始類型是Int32，起始類型是Int32位置在0，結束位置為緩衝區尾部
var v1 = new Int32Array(b);
// 建立一個b的引用，類型是Uint8，起始位置在2，結束位置為緩衝區尾部
var v2 = new Uint8Array(b, 2);
// 建立一個b的引用，型別是Int16，起始位置在2，總長度為2
var v3 = new Int16Array(b, 2 , 2);

則緩衝和建立的引用版面為：

变量	索引
	字节数
b =	0	1	2	3	4	5	6	7
	索引数
v1 =	0				1
v2 =			0	1	2	3	4	5
v3 =			0		1

這表示Int32類型的v1數組的第0個元素是ArrayBuffer類型的b的第0-3個位元組，如此等等。 建構子

上面我們透過ArrayBuffer來建立TypedArray，而實際上，TypedArray提供了3個建構子來建立他的實例。

建構子

複製程式碼

程式碼如下:

TypedArray(unsigned long length)

TypedArray(unsigned long length)

TypedArray(unsigned long length)

複製程式碼

碼TypedArray(TypedArray array)
TypedArray(type[] array)
建立一個新的TypedArray，其每個元素根據array進行初始化，元素進行了相應的類型轉換。

複製程式碼

複製程式碼

碼
TypedArray(ArrayBuffer buffer, optional unsigned long byteOffset, optional unsigned long length)

建立一個新的TypedArray，使其作為buffer的一個引用，byteOffset為其起始的偏移量，length為其長度。


所以通常我們用下面的方式創建TypedArray：

複製代碼

代碼如下:

var array = new Uint8Array(10);


或者：

複製程式碼

程式碼如下:

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

TypedArray提供了setter、getter、set和subarray四個方法進行資料操作。

方法getter type get(unsigned long index)

傳回指定索引的元素。

setter void set(unsigned long index, type value)

設定指定索引的元素為指定值。

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

(

type[op]al signed 根據array設定值，offset為偏移位置。 TypedArray

 

subarray

(long begin, optional long end) 傳回一個新的TypedArray，起始位元為begin，結束位元為end。

例如讀取元素可以用： var array = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]);alert(array[4]); //5

設定元素可以用： var array = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]);alert(array[4]); //5array[4] = 12;alert(array[ 4]); //12

取得一個副本可以用： var array = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]);var array2 = array.subarray(0); 陣列型別

类型	大小	描述	Web IDL类型	C 类型
Int8Array	1	8位有符号整数	byte	signed char
Uint8Array	1	8位无符号整数	octet	unsigned char
Uint8ClampedArray	1	8位无符号整数 (clamped)	octet	unsigned char
Int16Array	2	16位有符号整数	short	short
Uint16Array	2	16位无符号整数	unsigned short	unsigned short
Int32Array	4	32位有符号整数	long	int
Uint32Array	4	32位无符号整数	unsigned long	unsigned int
Float32Array	4	32位IEEE浮点数	unrestricted float	float
Float64Array	8	64位IEEE浮点数	unrestricted double	double

類型 大小 描述 Web IDL類型 C 型

Int8Array	1	8位有符號整數	byte	signed char
Uint8Array	1	8位元無符號整數	octet	unsigned char
Uint8ClampedArray	1	8位元無符號整數 (clamped)	octet	unsigned char
Int16Array	2	16位元有符號整數	short	short
Uint16Array	2	16位元無符號整數	unsigned short	unsigned short
Int32Array	4	32位元有符號整數	long	int
Uint32Array	4	32位元無符號整數	unsigned long	unsigned int
Float32Array	4	32位IEEE浮點數	unrestricted float	float
Float64Array	8	64位IEEE浮點數	unrestricted double	double

玩過canvas的可能會覺得很眼熟。

因為ImageData中用來儲存影像資料的陣列便是Uint8ClampedArray類型的。

例如：

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

其在FireBug中顯示為：

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

為什麼要用TypedArray

我們知道Javascript中數字是64位元浮點數。則對於一個二進位圖片（圖片每個像素點是以8位無符號整數存儲的），如果要將其數據在Javascript數組中使用，相當於使用了圖片8倍的內存來存儲一個圖片的數據，這顯然是不科學的。而TypedArray能幫助我們只使用原來1/8的記憶體來儲存圖片資料。

或對於WebSocket，如果用base64進行傳輸也是一個花費較高的方式，轉而使用二進位傳送可能是更好的方式。

當然，TypedArray還有更多好處，例如具有更好的性能，下面我們進行一些小測試來驗證這一點。

參與測試的瀏覽器為：

FireFox 17.0.1 和 Chrome 23.0.1271.97m

Test1：順序讀取速讀

複製代碼

代碼如下:

var timeArray1 = [];
var timeArray2 = [];
function check1(){
var array = new Uint8ClampedArray(5000000);
for(var i = array.length; -;){
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(500000){
var array2 = new Array(50 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 "
console.log("timeArray1 == " timeArray1 " age == " average(timeArray1));
console.log("timeArray2 == " timeArray2 ", average == " average(timeArray2));
}
__callback && __callback(); }
}, 100);
}
begin();
}
function average(__array){
var total = 0;
for(var i = __ .length; i--;){
total = __array[i];
}
return (total / __array.length);
}
timer(check1, 10, function( ){
timer(check2, 10);
});

可見Uint8ClampedArray的讀取速度明顯比Array快（條狀柱越長，代表花費時間越多）。

Test2：隨機讀取

複製程式碼

程式碼如下:

//……
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.pushtimeArray2.pushtimeArray2.pushtimeArray2。 (時間4 - 時間3);
}
//……

立即讀取中Uint8ClampedArray的讀取速度也比Array快的。

測試3：順序書寫

複製代碼

代碼如下：

//……

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 - time4 - time3);
timeArray2.push(time4 - time43 ) ) );
}
//……

測試4：複製操作（U8C to U8C 和 Array to U8C）

複製程式碼程式碼如下：

//…

函數檢查1 (){
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. ( 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);
}
//……

可見U8C複製到U8C，比集群複製到U8C快分裂。