>[success] # 二進制 1. 在計算機中，很少的情況我們會直接操作一位二進制，因為一位二進制存儲的數據是非常有限的，**會將8位合在一起作為一個單元，這個單元稱之為一個字節（byte）** **1byte = 8bit，1kb=1024byte，1M=1024kb；** 2. 因此一個自己的表示范圍在 `0000 0000 - 1111 1111` 轉換十進制的范圍也就是 `0- 255`，因此像在css中**RGB**的值分別都是**255**，所以本質上在計算機中都是用**一個字節存儲的** 3. 計算機中所有的內容：**文字、數字、圖片、音頻、視頻最終都會使用二進制來表示** * **文字** 編碼是將字符映射為不同的二進制值，不同的編碼方式對應不同的二進制表示方法，常見 **ASCII編碼：** 將每個字符映射到一個唯一的**7位二進制數**。 **UTF-8編碼：** 用**1至4個字節**來表示一個字符，其中英文字母和數字占用一個字節，漢字等較復雜字符占用多個字節。 **Unicode編碼：** 支持更廣泛的字符集，采用的是16位二進制數作為基本單位也就是**兩個字節**。 * **圖片** 我們需要讀取的是一張圖片數據（二進制），再通過某些手段對圖片數據進行二次的處理（裁剪、格式轉換、旋轉、添加濾鏡） >[success] # Buffer 1. 在 Node.js 中，**Buffer 類是用于處理二進制數據的類**。它是一個**全局對象**，因此無需使用 require() 就可以直接使用。**Buffer 類的實例類似于整數數組**，但是它是**固定大小的，且在內存中分配空間時是以字節為單位的**。 2. `Buffer`中存儲的是**二進制數據**但當實際打印`Buffer `時候展示是**16進制**，這是因為實際`Buffer`看成是一個存儲二進制的數組，這個數組中的每一項，可以保存8位二進制： `0000 0000` 也就是buffer 數組中一項是**一個字節**，一個字節（8 位）正好 ~~~ const buf2 = Buffer.from('hello world') console.log(buf2) // <Buffer 68 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64> ~~~ 八個字節可以表示的數字范圍在**0 到 255 包括了 256 個不同的取值**，而一個字節（8 位）正好可以表示 256 個不同的取值，在十六進制中，每個數字可以用 4 個二進制位（即 4 個比特）表示。因此，一個字節的取值范圍可以用 00~FF 表示，其中 00 表示二進制的 00000000，而 FF 表示二進制的 11111111，所以，**一個字節**的十六進制表示需要 **2 個十六進制數字**，現在再來看案例打印出來的`<Buffer 68 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64>` 因為是英文所以對應`ascii`碼的十六進制表現 `68 =》H` "H" 對應 ASCII 碼的十進制表示是 72，十六進制表示是 0x48。依次類推，但中文不是一一對應的關系可以參考下面章節案例 ~~~ const buf = Buffer.from('hello world') // 將 ASCII 編碼的 "Hello" 轉換為 Buffer 對象 const hexString = buf.toString('hex'); // 獲取十六進制字符串表示 let binaryResult = ''; // 用于保存最終的二進制結果 // 將十六進制字符串轉換為二進制表示 for (let i = 0; i < hexString.length; i += 2) { const hexChar = hexString.substring(i, i + 2); const intValue = parseInt(hexChar, 16); // 將十六進制字符串解析為整數 const binaryValue = intValue.toString(2).padStart(8, '0'); // 將整數轉換為二進制字符串，并補齊至 8 位 binaryResult += binaryValue; } console.log(binaryResult); // 輸出二進制表示：0100100001100101011011000110110001101111 ~~~ 分割`0100100001100101011011000110110001101111` =》 其實實際二進制效果`[01001000,01100101,01101100,01101100,01101111 .....]` >[danger] ##### 有一個例子說明 轉換過程 ~~~ const buf = Buffer.from('我') console.log(buf) // <Buffer e6 88 91> ~~~ 可以使用JavaScript內置的`TextEncoder`API來將漢字轉換成對應的UTF-8字節序列，并將字節序列轉換為十六進制格式表示。 以下是一個例子，演示了如何將漢字`我`轉換成UTF-8字節序列，并將該序列轉換為十六進制格式表示： ~~~ const encoder = new TextEncoder() const sourceString = '我' const encodedString = encoder.encode(sourceString) console.log(`字符串 "${sourceString}" 的UTF-8字節序列為: ${encodedString}`) // encodedString=> Uint8Array(3) [ 230, 136, 145 ] const hexString = encodedString.reduce((acc, byte) => { return acc + byte.toString(16).padStart(2, '0') // 十進制補位 }, '') console.log( `字符串 "${sourceString}" 的UTF-8編碼表示為: ${hexString.toUpperCase()}` ) const buf = Buffer.from('我') console.log(buf) // <Buffer e6 88 91> ~~~ 輸出： ~~~ 字符串 "我" 的UTF-8字節序列為: Uint8Array [ 230, 136, 145 ] 字符串 "我" 的UTF-8編碼表示為: E68891 ~~~ 在這個例子中，我們首先創建了一個`TextEncoder`對象，然后使用`encode`方法將源字符串轉換為其對應的UTF-8字節序列。接著，我們遍歷這個字節序列，并將每個字節轉換為十六進制表示，然后將這些十六進制值拼接在一起，構成最終的UTF-8編碼表示。 >[info] ## api | 方法名 | 說明 | 使用方法 | | --- | --- | --- | | Buffer.alloc(size\[, fill\[, encoding\]\]) | 創建并填充一個固定大小且預先分配的Buffer實例 | `const buf = Buffer.alloc(10, 'a')` | | Buffer.allocUnsafe(size) | 創建一個指定大小的未初始化的Buffer實例 | `const buf = Buffer.allocUnsafe(10)` | | Buffer.from(array) | 從一個整數數組中創建一個Buffer實例，數組中應當包含0~255之間的整數 | `const buf = Buffer.from([1, 2, 3])` | | Buffer.from(buffer) | 從一個已有的Buffer實例中創建一個新的Buffer實例 | `const newBuf = Buffer.from(oldBuf)` | | Buffer.from(string\[, encoding\]) | 將一個字符串轉換為Buffer實例，第二個參數是可選的，指定字符串編碼 | `const buf = Buffer.from('hello')` | | Buffer.byteLength(string\[, encoding\]) | 返回一個字符串的字節長度，第二個參數是可選的，指定字符串編碼 | `Buffer.byteLength('good')` | | buf.toString(\[encoding\[, start\[, end\]\]\]) | 將Buffer實例轉換為字符串，第一個參數是可選的，指定字符串編碼 | `console.log(buf.toString('utf8'))` | | buf.slice(\[start\[, end\]\]) | 返回從指定位置開始到結束的一個新的Buffer實例，起始位置和終止位置參數都是可選的 | `const newBuf = buf.slice(2, 5)` | | buf.copy(target\[, targetStart\[, sourceStart\[, sourceEnd\]\]\]) | 將Buffer實例中的數據復制到另一個Buffer實例中，各參數都是可選的 | `buf.copy(newBuf, 0, 2, 5)` | | buf.compare(target) | 比較當前Buffer實例和另一個Buffer實例的內容，返回一個數值，如果比另一個Buffer實例小，返回-1，相等返回0，大于返回1 | `const result = buf.compare(newBuf)` | | buf.equals(otherBuffer) | 比較當前Buffer實例和另一個Buffer實例的內容是否一致，返回一個布爾值 | `const isEqual = buf.equals(newBuf)` | | buf.indexOf(value\[, byteOffset\]\[, encoding\]) | 搜索當前Buffer實例中是否包含指定的值，返回出現位置的索引，如果沒有找到，返回-1。可選的byteOffset參數指定搜索起始位置 | `const index = buf.indexOf('l')` | | buf.includes(value\[, byteOffset\]\[, encoding\]) | 檢查當前Buffer實例是否包含指定的值，返回一個布爾值，可選的byteOffset參數指定搜索起始位置 | `const isInclude = buf.includes('h')` | | buf.write(string\[, offset\]\[, length\]\[, encoding\]) | 將一個字符串寫入Buffer實例中，返回寫入的字節數。可選的offset和length參數指定寫入的起始位置和寫入的最大長度。如果設置了encoding參數，則將字符串編碼為指定的字符集 | `const writtenBytes = buf.write('hello')` | | buf.fill(value\[, offset\[, end\]\]\[, encoding\]) | 將Buffer實例中的字節全部填充為指定值。可選的offset和end參數指定填充的起始位置和結束位置。如果設置了encoding參數，則將值編碼為指定的字符集 | `buf.fill(0, 2, 5)` | | buf.toJSON() | 返回當前Buffer實例的JSON表示形式 | `const json = buf.toJSON()` | | buf.byteOffset | 在父Buffer中的偏移量，指定當前Buffer實例相對于父Buffer的偏移量 | `const byteOffset = buf.byteOffset` | | buf.length | 當前Buffer實例的長度 | `const len = buf.length` | | buf.buffer | 返回分配給Buffer實例的內存池 | `const memory = buf.buffer` | >[danger] ##### 是一個類似數字的結果因此也可通過下角標獲取值 ~~~ const buf= Buffer.from('123') console.log(buf[0]) // 49 1的ASCII碼是49 // 手動對每個字節進行操作 buf[0] = 100 buf[1] = 0x66 console.log(buf) console.log(buf.toString()) buf[2] = 'm'.charCodeAt() console.log(buf) ~~~ >[danger] ##### Buffer.alloc ~~~ const buf = Buffer.alloc(10, 'a') console.log(buf) // <Buffer 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61> ~~~ * 沒有指定填充 默認是 00 ~~~ const buf1 = Buffer.alloc(10) console.log(buf1) // <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00> ~~~ >[danger] ##### buf.toString(\[encoding\[, start\[, end\]\]\]) 1. 在我們進行文件讀取時候，讀取返回的為`buffer` 類型，有時候想讓其轉換為utf8 打印，可以直接將調用`toString` 方法轉換 ~~~ const fs = require('fs') const buf = fs.readFileSync('a.txt') console.log(buf.toString()) // 123 const buffer = Buffer.from('123') console.log(buffer.toString()) // 默認是 utf8 編碼123 console.log(buffer.toString('base64')) // 也可以轉換別的編碼MTIz ~~~ ??? 長度可變