JSWebSocket玩转二进制数据：5种处理方式实战教程

掌握JS WebSocket二进制数据处理，提升Web应用性能！本文为你提供一份实战指南，深入讲解如何利用ArrayBuffer高效处理WebSocket二进制数据。从接收时设置`binaryType`为`arraybuffer`，到使用TypedArray和DataView进行数据读写，再到构建ArrayBuffer发送数据，本文 step by step 剖析关键技巧。针对分片传输，更提供客户端合并ArrayBuffer的实用方法。此外，文章还分享了性能优化策略，包括减少数据复制、启用压缩、以及运用增量更新。更有Blob转换为ArrayBuffer，以及利用Web Worker避免阻塞主线程等高级技巧。无论你是前端开发还是Node.js开发者，都能从中受益，优化你的WebSocket应用！

处理WebSocket二进制数据的核心在于理解ArrayBuffer及其转换。1. 接收时设置websocket.binaryType='arraybuffer'以直接获取ArrayBuffer；2. 使用TypedArray（如Uint8Array）或DataView对ArrayBuffer进行读写操作；3. 发送数据前将数据构造成ArrayBuffer；4. 分片传输时需在客户端合并多个ArrayBuffer，通过缓冲区累积分片并最后整合；5. 优化性能可通过减少数据复制、启用压缩、使用增量更新等方式实现；此外Blob可通过FileReader转为ArrayBuffer，而大量数据处理建议使用Web Worker避免阻塞主线程。

WebSocket二进制数据处理，核心在于理解ArrayBuffer，并掌握如何将其转换为可用的数据类型，以及如何从这些数据类型构建ArrayBuffer发送出去。

解决方案

1. 接收二进制数据: WebSocket 默认以 Blob 形式接收二进制数据。可以通过设置 websocket.binaryType = 'arraybuffer'; 来直接接收 ArrayBuffer。

   

2. ArrayBuffer 转 TypedArray: 拿到 ArrayBuffer 后，通常需要将其转换为 TypedArray（如 Uint8Array, Int16Array, Float32Array 等）才能方便地读取和操作数据。

   

   const buffer = new ArrayBuffer(16); // 创建一个16字节的ArrayBuffer
   const uint8View = new Uint8Array(buffer); // 创建一个指向buffer的Uint8Array视图
   uint8View[0] = 255; // 设置第一个字节的值

3. 处理不同数据类型: 根据实际需求选择合适的 TypedArray。例如，处理图像数据通常使用 Uint8Array，处理音频数据可能使用 Float32Array。

4. 构建二进制数据发送: 将需要发送的数据转换为 ArrayBuffer，然后通过 websocket.send(arrayBuffer) 发送。

5. Blob 的使用: 虽然推荐使用 ArrayBuffer，但 Blob 仍然有用。可以使用 FileReader 将 Blob 转换为 ArrayBuffer。

   const blob = new Blob([new Uint8Array([1, 2, 3])]);
   const reader = new FileReader();
   reader.onload = function() {
       const arrayBuffer = reader.result;
       // arrayBuffer 现在包含 Blob 的数据
   };
   reader.readAsArrayBuffer(blob);

如何高效地处理WebSocket接收到的二进制数据？

接收到二进制数据后，不要急于立即处理。可以考虑使用 Web Workers 将处理任务放在后台线程，避免阻塞主线程，尤其是在处理大量数据时。此外，可以使用 DataView 提供更灵活的字节级别的读写能力。

const buffer = new ArrayBuffer(8);
const dataView = new DataView(buffer);

dataView.setInt32(0, 12345, false); // 从偏移量0开始，写入一个32位整数，使用大端字节序
dataView.setFloat64(4, 3.14159, true); // 从偏移量4开始，写入一个64位浮点数，使用小端字节序

console.log(dataView.getInt32(0, false)); // 12345
console.log(dataView.getFloat64(4, true)); // 3.14159

如何处理WebSocket二进制数据的分片传输？

WebSocket允许将消息分成多个帧进行传输。如果需要处理分片传输的二进制数据，需要在客户端和服务端都实现消息的重组逻辑。一种常见的做法是，在接收到每个分片后，将其追加到一个缓冲区，直到接收到最后一个分片，然后将缓冲区中的所有数据合并成一个完整的 ArrayBuffer。

let receivedBuffers = [];
websocket.onmessage = function(event) {
    if (event.data instanceof ArrayBuffer) {
        receivedBuffers.push(event.data);
    } else {
        // 处理文本消息或其他类型的消息
    }

    // 检查是否是最后一个分片，这里需要服务端配合，告知是否是最后一片
    if (isLastFragment(event)) {
        const finalBuffer = concatenate(receivedBuffers); // 合并所有ArrayBuffer
        processFinalBuffer(finalBuffer);
        receivedBuffers = []; // 清空缓冲区
    }
};

function concatenate(buffers) {
    let totalLength = 0;
    for (let buffer of buffers) {
        totalLength += buffer.byteLength;
    }

    let result = new Uint8Array(totalLength);
    let offset = 0;

    for (let buffer of buffers) {
        result.set(new Uint8Array(buffer), offset);
        offset += buffer.byteLength;
    }

    return result.buffer; // 返回合并后的ArrayBuffer
}

如何优化WebSocket二进制数据传输的性能？

减少不必要的数据复制。尽可能直接使用 ArrayBuffer 进行操作，避免频繁地在不同数据类型之间转换。启用 WebSocket 压缩（permessage-deflate extension）可以显著减少网络传输的数据量。对于需要频繁更新的数据，可以考虑使用增量更新，只发送变化的部分，而不是整个数据集。

今天关于《JSWebSocket玩转二进制数据：5种处理方式实战教程》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！