缓冲区Buffer

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是内存空间的一部分,内存空间预留了一部分空间叫缓冲区.

缓冲区存在的必要性:因为读写内存中的数据比读写磁盘上的数据快,如下图

磁盘与缓冲区之间是通过DMA技术进行传输,无需CPU处理,提高磁盘读写效率,


应用程序通过Buffer对象的get方法读取缓冲区的数据

缓冲区的数据读取完之后,通过channel方法补充数据

Arraybuffer是一个黑盒–下面的视频很有用

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在 HarmonyOS/OpenHarmony 应用开发中，ArrayBuffer 是 JavaScript 中用于处理 二进制数据 的核心对象，它表示一个通用的、固定长度的原始二进制数据缓冲区。以下从基础概念到实际应用场景的完整解析：

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一、ArrayBuffer 核心特性

特性	说明
不可变性	创建后长度固定，无法直接修改（需通过视图对象操作）
内存分配	分配连续的二进制内存空间，适合高效处理音频、图片、协议数据等
平台无关性	字节序（大端/小端）由视图对象（如 DataView）控制
兼容性	所有 HarmonyOS API 支持二进制交互的场景均可使用

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二、创建与基础操作

1. 创建 ArrayBuffer

// 创建 8 字节的缓冲区
const buffer = new ArrayBuffer(8); 
console.log(buffer.byteLength); // 输出: 8

2. 通过视图操作数据

ArrayBuffer 需通过 类型化数组 或 DataView 访问：

// 使用 Uint8Array 视图（无符号 8 位整数）
const uint8View = new Uint8Array(buffer);
uint8View[0] = 0xFF; // 第一个字节写入 255

// 使用 DataView（支持灵活字节操作）
const dataView = new DataView(buffer);
dataView.setInt16(2, 1000, true); // 从偏移量2写入小端Int16数值1000

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三、HarmonyOS 中的典型应用场景

1. 文件系统操作

使用 @ohos.file.fs 模块读写二进制文件：

import fs from '@ohos.file.fs';

// 读取文件到 ArrayBuffer
const filePath = 'internal://app/files/image.jpg';
const fd = fs.openSync(filePath, fs.OpenFlags.READ_ONLY);
const fileInfo = fs.statSync(filePath);
const buffer = new ArrayBuffer(fileInfo.size);
fs.readSync(fd, buffer); // 数据填充到 buffer
fs.closeSync(fd);

// 写入 ArrayBuffer 到新文件
const outputPath = 'internal://app/files/copy.jpg';
const fdOut = fs.openSync(outputPath, fs.OpenFlags.CREATE | fs.OpenFlags.READ_WRITE);
fs.writeSync(fdOut, buffer);
fs.closeSync(fdOut);

2. 网络通信

处理二进制协议或文件上传：

import http from '@ohos.net.http';

// 上传图片二进制数据
const httpRequest = http.createHttp();
const buffer = ...; // 从文件读取的 ArrayBuffer
httpRequest.request(
  "https://api.example.com/upload",
  {
    method: http.RequestMethod.POST,
    extraData: buffer,
    header: { 'Content-Type': 'application/octet-stream' }
  },
  (err, data) => { /* 处理响应 */ }
);

3. 加解密操作

结合 @ohos.security.huks 进行数据加密：

import huks from '@ohos.security.huks';

async function encryptData(plainText: string): Promise<ArrayBuffer> {
  const keyAlias = 'my_aes_key';
  const plainBuffer = new TextEncoder().encode(plainText);
  const encryptResult = await huks.encrypt({ alias: keyAlias, data: plainBuffer });
  return encryptResult.data; // 返回加密后的 ArrayBuffer
}

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四、与 Node.js Buffer 的对比

特性	ArrayBuffer	Node.js Buffer
所属标准	ECMAScript 标准	Node.js 特有
操作方式	需通过视图（TypedArray/DataView）	直接操作
内存管理	手动控制	自动内存回收（V8 引擎管理）
使用场景	浏览器/跨平台应用	仅限 Node.js 环境

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五、关键技巧

1. 类型化数组转换

// ArrayBuffer ↔ Uint8Array
const uint8Array = new Uint8Array(buffer);
const newBuffer = uint8Array.buffer;

// ArrayBuffer ↔ 字符串
const decoder = new TextDecoder('utf-8');
const str = decoder.decode(uint8Array);
const encoder = new TextEncoder();
const strBuffer = encoder.encode("Hello").buffer;

2. 合并多个 ArrayBuffer

function concatBuffers(buffers: ArrayBuffer[]): ArrayBuffer {
  const totalLength = buffers.reduce((acc, buf) => acc + buf.byteLength, 0);
  const result = new Uint8Array(totalLength);
  let offset = 0;
  buffers.forEach(buf => {
    result.set(new Uint8Array(buf), offset);
    offset += buf.byteLength;
  });
  return result.buffer;
}

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六、内存管理注意事项

1. 及时释放引用：
   不再使用的 ArrayBuffer 应及时解除引用，方便垃圾回收。

   let largeBuffer = new ArrayBuffer(1024 * 1024 * 100); // 100MB
   // 使用后释放
   largeBuffer = null;
   

2. 避免内存泄漏：
   使用 fs 模块时，确保关闭文件描述符：

   const fd = fs.openSync(...);
   try {
     // 操作文件...
   } finally {
     fs.closeSync(fd);
   }
   

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七、调试技巧

通过十六进制查看 ArrayBuffer 内容：

function bufferToHex(buffer: ArrayBuffer): string {
  return Array.from(new Uint8Array(buffer))
    .map(b => b.toString(16).padStart(2, '0'))
    .join(' ');
}

const buf = new Uint8Array([0x48, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f]).buffer;
console.log(bufferToHex(buf)); // 输出: 48 65 6c 6c 6f

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掌握 ArrayBuffer 的使用，能够高效处理 HarmonyOS 中的二进制数据交互场景（如文件、网络、加密等），是进阶开发的必备技能。