摘要：反正就是相反的意思了異或當兩者中只有一個那么結果才為。將指定根據的標識轉換成為進制。當創建實例的構造函數時，內部會同時創建一個用來作為數據的存儲。不過，根據上面的構造函數上看，其實，可以將一整個拆成不同的進行讀取。

Web 進制操作是一個比較底層的話題，因為平常做業務的時候根本用不到太多，或者說，根本用不到。

老鐵，沒毛病

那什么情況會用到呢？

canvas

websocket

file

fetch

webgl

...

上面只是列了部分內容。現在比較流行的就是音視頻的處理，怎么說呢？

如果，有涉及直播的話，那么這應該就是一個非常！非常！非常！重要的一塊內容。我這里就不廢話了，先主要看一下里面的基礎內容。

首先，一開始我們是怎么接觸到底層的 bit 流呢？

記?。褐挥幸粋€對象我們可以搞到 bit 流 --> ArrayBuffer

這很似曾相識，例如在 fetch 使用中，我們可以通過 res.arrayBuffer(); 來直接獲取 ArrayBuffer 對象。websocket 中，監聽 message，返回來的 event.data 也是 arraybuffer。

let socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8080");
socket.binaryType = "arraybuffer";

socket.addEventListener("message", function (event) {
    let arrayBuffer = event.data;
    ···
});

但是，ArrayBuffer 并不能直接提供底層流的獲取操作！！！

你可以通過 TypeArray 和 DataView 進行相關查看：

接下來，我們具體看一下 TypeArray 和 DataView 的具體細節吧。

首先聲明這并不是一個具體的 array 對象，而是一整個底層 Buffer 的概念集合。首先，我們了解一下底層的二進制：

在一般程序語言里面，最底層的數據大概就可以用 0 和 1 來表示：

00000000000000000000000100111010

根據底層的比特的數據還可以劃分為兩類：

signed: 從左到右第一位開始，如果為 0 則表示為正，為 1 則表示為負。例如：-127~+127

unsigned: 從左到右第一位不作為符號的表示。例如：0~255

而我們程序表達時，為了易讀性和簡便性常常會結合其他進制一起使用。

八進制(octet)

十進制(Decimal)

十六進制(Hexadecimal)

特別提醒的是：

在 JS 中:
使用 0x 字面上表示十六進制。每一位代表 4bit(2^4)。
使用 0o 字面上表示八進制。每一位代表 3bit(2^3)。還有一種是直接使用 0 為開頭，不過該種 bug 較多，不推薦。
使用 0b 字面上表示二進制。每一位代表 1bit(2^1)。

了解了二進制之后，接下來我們主要來了解一下 Web 比特位運算的基本內容。

Web 中的位運算和其它語言中類似，有基本的 7 個。

在相同位上，都為 1 時，結果才為 1：

// 在 Web 中二進制不能直接表示
001 & 101 = 001

并且，該運算常常會和叫做 bitmask（屏蔽字）結合起來使用。比如，在音視頻的 Buffer 中，第 4 位 bit 表示該 media segments 里面是否存在 video。那么為了檢驗，則需要提取第 4 位，這時候就需要用到我們的 bitmask。

// 和 1000 進行相與
buf & 8 

在相同位上，有一個為 1 時，結果為 1。

// FROM MDN
    9 (base 10) = 00000000000000000000000000001001 (base 2)
    14 (base 10) = 00000000000000000000000000001110 (base 2)
                   --------------------------------
14 ^ 9 (base 10) = 00000000000000000000000000000111 (base 2) = 7 (base 10)

只和自己做運算，如果為 0，結果為 1。如果為 1 結果為 0。反正就是相反的意思了：

// FROM MDN
 9 (base 10) = 00000000000000000000000000001001 (base 2)
               --------------------------------
~9 (base 10) = 11111111111111111111111111110110 (base 2) = -10 (base 10)

當兩者中只有一個 1 那么結果才為 1。

// FROM MDN
    9 (base 10) = 00000000000000000000000000001001 (base 2)
    14 (base 10) = 00000000000000000000000000001110 (base 2)
                   --------------------------------
14 ^ 9 (base 10) = 00000000000000000000000000000111 (base 2) = 7 (base 10)

基本格式為：x << y

將 x 向左移動 y 位數?？粘鰜淼难a 0

// FROM MDN
9 (base 10): 00000000000000000000000000001001 (base 2)
                  --------------------------------
9 << 2 (base 10): 00000000000000000000000000100100 (base 2) = 36 (base 10)

什么叫帶位呢?

上面我們提到過 signed 和 unsigned。那么這里針對的就是 signed 的位移類型。

格式為： x >> y

將 x 向右移動 y 位數。左邊空出來的位置根據最左邊的第一位決定，如果為 1 則補 1，反之。

1001 >> 2 = 1110

該方式和上面具體區別就是，該運算針對的是 unsigned 的移動。不管你左邊是啥，都給我補上 0。

格式為： x >> y

1001 >> 2 = 0010

上面這些運算符主要是針對 32bit 的。不過有時候為了簡便，可以省去前面多余的 0。不過大家要清楚，這是針對 32 位的即可。

上面簡單介紹了位操作符，但是他們的優先級是怎么樣的呢？詳情可以參考：precedence;

簡單來說：(按照下列順序，優先級降低)

~ 
>> << >>> 
& ^ |

后臺在保存數據的時候，常常會遇到某一個字段有多種狀態。例如，填表狀態：填完，未填，少填，填錯等。一般情況下直接用數字來進行代替就行，只要文檔寫清楚就沒事。例如：

0： 填完

1： 未填

2：少填

3：填錯

不過，我們還可以通過比特位來進行表示，每一位表示一個具體的狀態。

0001： 填完

0010： 未填

0100：少填

1000：填錯

這樣我們只要找到每一位是否為 1 就可以知道里面有哪些狀態存在。并且，還可以對狀態進行組合，例如，填完并且填錯，如果按照數字來說就沒啥說明這樣的情況。

那么基本的狀態值有了，接下來就是怎么進行賦值和修改。

現在假設，某人的填寫狀態為 填完 + 填錯。那么結果可以表示為：

var mask = 0001 | 1000;

后面如果涉及條件判斷，例如：該人是否填錯，則可以使用 & 來表示：

// 是否填錯
if(mask & 1000) doSth;

或者，是否即填完又填錯

if(mask & (1000 | 0001)) doSth;

后面涉及到狀態改變的話，則需要用到 | 運算。假設，現在該人為填完，現在變為少填。那么狀態改變應該為：

// 取填完的反狀態
var done = ~0001; // 1110
mask &= done;

// 添加少填狀態;
mask |= 0100

在 JS 中進制轉換有兩種方式：toString 和 parseInt。

toString(radix): 該可以將任意進制轉換為 2-36 的進制。radix 默認為 10。

parseInt(string,radix): 將指定 string 根據 radix 的標識轉換成為 10 進制。radix 默認為 10。另外它主要用作于字符串的提取。

Number(string): 字面上轉換字符串為十進制。

parseInt 用于字符串過濾，例如：

parseInt("15px", 10); // return 15

里面的字符不僅只有數字，而且還包括字母。

不過需要注意的是，parseInt 是不認可，以 0 開頭的八進制，但認可 0o。所以，在使用的時候需要額外注意。

上面說過，parseInt 是將其它進制轉換為 10 進制，其第二個參數主要就是為了表示前面內容的進制，如果沒寫，引擎內部會進行相關識別，但不保證一定正確。所以，最好寫上。

parseInt(" 0xF", 16); // return 15

如果你只是想簡單轉換一下字符串，那么使用 Number() 無疑是最簡單的。

Number("0x11")    // 17
Number("0b11")    // 3
Number("0o11")    // 9

toString

toString 里面的坑就沒有 parseInt 這么多了。它也是進制轉換非常好用的一個工具。因為是 字符串，所以，這里就只能針對字面量進制進行轉換了--2,8,(10),16。這四種進制的相關之間轉換。

提醒：如果你是直接使用字面量轉換的話，需要注意使用 10 進制轉換時，隱式轉換會失效。即，100.toString(2) 會報錯。

例如：

0b1101101.toString(8); // 155
0b1101101.toString(10); // 109
0b1101101.toString(8); // 6d

如上面所述，他們轉換后的結果一般沒有進制前綴。這個時候，就需要手動加上相關的前綴即可。

例如：16 進制轉換

function hexConvert(str){
    return "0x" + str.toString(16);
}

到這里，進制轉換基本就講完了。后面我們來看一下具體的 TypeArray

TypeArray 不是一個可以用程序寫出來的概念，它是許多 TypeArray 的總稱。參考: TypeArray。可以了解到，它的子類如下：

Int8Array();

Uint8Array();

Uint8ClampedArray();

Int16Array();

Uint16Array();

Int32Array();

Uint32Array();

Float32Array();

Float64Array();

看上去很多，不過在 JS 中，因為它天生都不是用來處理 signed 類型的。所以，Uint 系列在 JS 中應該算是主流。大概排個序：

Uint8Array > Uint16Array > Int8Array > ...

他們之間的具體不同，參照：

雖然口頭上說 TypeArray 沒有一個具體的實例，但是私下,上面那幾個 array 都是叫他爸爸。因為他定義了一些 uintArray 的基本功能。首先是實例化：

TypeArray 的實例化有 4 種：

new TypedArray(length); // 創建指定長度的 typeArray
new TypedArray(typedArray); // 復制新的 typeArray
new TypedArray(object); // 不常用
new TypedArray(buffer [, byteOffset [, length]]); // 參數為 arrayBuffer。

上面 4 中最常用的應該為 1 和 4。接著，我們了解一下，具體才創建的時候，TypeArray 到底做了些什么。

當創建實例 TypeArray 的構造函數時，內部會同時創建一個 arrayBuffer 用來作為數據的存儲。如果是通過 TypedArray(buffer); 方式創建，那么 TypeArray 會直接使用該 buffer 的內存地址。

接下來，我們就以 Uint8Array 為主要參照，來看一下基本的處理和操作。

該例直接來源于 MDN

// From a length
var uint8 = new Uint8Array(2);
uint8[0] = 42;
console.log(uint8[0]); // 42
console.log(uint8.length); // 2
console.log(uint8.BYTES_PER_ELEMENT); // 1

// From an array
var arr = new Uint8Array([21,31]);
console.log(arr[1]); // 31

// From another TypedArray
var x = new Uint8Array([21, 31]);
var y = new Uint8Array(x);
console.log(y[0]); // 21

// From an ArrayBuffer
var buffer = new ArrayBuffer(8); // 創建 8個字節長度的 arrayBuffer
var z = new Uint8Array(buffer, 1, 4);

它上面的方法大家直接參考 MDN 的上的就 OK。一句話總結就是，你可以想操作 Array 一樣，操作里面的內容。

根據 ArrayBuffer 的描述，它本身的是從 files 和 base64 編碼來獲取的。如果只是初始化，他里面的每一位都是 0.不過，為了容易測試，我們可以直接自己指定：

var arrBuffer = Uint8Array.from("123"); // [1,2,3]

// 或者

var arrBuffer = Uint8Array.of(1,2,3); // [1,2,3]

假如一個 Buffer 很長，假設有 80 位，算下來就是 10B。一開始我們的想法就是直接創建一個 typeArray就 OK。不過，根據上面的構造函數上看，其實，可以將一整個 buffer 拆成不同的 typeArray 進行讀取。

buf; // 10B 的 buf

var firstB = new Uint8Array(buf,0,1); // buf 中第一個字節內容

var theRestB = new Uint8Array(buf,1,9); // buf 中 2~10 的字節內容

在字節中，還有幾個相關的概念需要理解一下。一個是溢出，一個是字節序。同樣，還是根據 Uint8 來說明。

Uint8 每一個數組位，表示 8 位二進制，即范圍為 0~255。

溢出

var arrBuffer = Uint8Array.from("61545");
arrBuffer; // [6, 1, 5, 4, 5]

然后我們做一下加法：

arrBuffer[0] += 1; // 7

arrBuffer[0] += 0xfe; // 6。因為 7 + 254 溢出 6 

然后是字節序。

字節序

在 JS，Java，C 等高級語言中，字節序一般都是大字節序。而一些硬件則會以小字節序作為標準。

大字節序：假如 0xAABB 被 Uint16 存儲為 2 位。那么按照大字節序就是按順序來，即 0: 0xAA, 1:0xBB。

小字節序：和上面相反，即，0:0xBB,1:0xAA。

當然如果只是在 PC 上操作了的話，字節序可以使用 IIFE 檢測一下：

(function () {
    let buf = new ArrayBuffer(2);
    (new DataView(buf)).setInt16(0, 256, true);  // little-endian write
    return (new Int16Array(buf))[0] === 256;  // platform-spec read, if equal then LE
})();

關于 TypeArray 的內容差不多就是上面將的。接下來， 我們再來看另外一個重要的對象 DataView。

DataView 沒有 TypeArray 這么復雜，衍生出這么多個 Uint/IntArray。它就是一個構造函數。同樣，它的目的也是對底層的 arrayBuffer 進行讀取。那么，為什么它會被創建出來呢？

是因為有 字節序 的存在。上面說過字節序有兩種。通常，PC 和目前流行的電子設備都是大字節序，而如果是接收一些外部資源，就不能排除會接受一些小字節序的文件。為了解決這個問題，就出現了 DataView。它的實例格式為：

new DataView(buffer [, byteOffset [, byteLength]])

同樣，它的格式和 TypeArray 類似，也是用來作為 buffer 的讀寫對象。

buffer: 需要接入的底層 ArrayBuffer

byteOffset: 偏移量，單位為字節

byteLength: 獲取長度，單位為字節

它的具體操作不是直接通過 [] 獲取，而是使用相關的 get/set 方法來完成。而他針對 字節序 的操作，主要是針對 >=16 比特的流來區別，即，get/setInt8() 是沒有 字節序 的概念的。

先以 16 位的作為例子：

dataview.getInt16(byteOffset [, littleEndian]);
// 根據字節序，獲得偏移字節后的兩個字節。

byteOffset: 單位為 字節。

littleEndian[boolean]: 字節序。默認為 false。表示大字節序。

var buffer = new ArrayBuffer(8);
var dataview = new DataView(buffer);
dataview.getInt16(1,true); // 0

如上面所述，Buffer 的場景有：

canvas

websocket

file

fetch

webgl

直接看代碼吧：

let fileInput = document.getElementById("fileInput");
let file = fileInput.files[0];
let reader = new FileReader();
reader.readAsArrayBuffer(file);
reader.onload = function () {
   let arrayBuffer = reader.result;
   ···
};

這里和 fetch 區分一下，作為一種兼容性比較好的選擇。

let xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("GET", someUrl);
xhr.responseType = "arraybuffer";

xhr.onload = function () {
    let arrayBuffer = xhr.response;
    ···
};

xhr.send();

fetch(url)
.then(request => request.arrayBuffer())
.then(arrayBuffer => ···);

let canvas = document.getElementById("my_canvas");
let context = canvas.getContext("2d");
let imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
let uint8ClampedArray = imageData.data;

let socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8080");
socket.binaryType = "arraybuffer";

socket.addEventListener("message", function (event) {
    let arrayBuffer = event.data;
    ···
});

上面這些都是可以和 Buffer 進行交流的對象。那還有其他的嗎？有的，總的一句話：

能提供的 arrayBuffer 的都可以進行底層交流。