DOMString、Document、FormData、Blob、File、ArrayBuffer (转)

一、XMLHttpRequest 2.0的家臣们

我大学那会儿,一个称为Ajax的东西对前端行业造成了深远影响,不仅是JS语言,而包括前端地位、职位兴起以及工作分工等。抛开IE6浏览器不谈,其他浏览器的Ajax实际上都是借助XMLHttpRequest实现的。

然后,好多年过去了,XMLHttpRequest带着两位家臣,DOMStringDocument数据类型攻城略地,几乎一统天下。

然时代是发展的,人们群众的需求是旺盛的,HTML5犹如冉冉升起的新星开始普照大地,恩泽大众。XMLHttpRequest由于就两个家臣DOMStringDocument,且并不是100%听话。因此,其已经开始hold不住HTML5的耀眼光芒了。为了顺应时代的潮流,XMLHttpRequest凹凸曼变身升级到2.0,变化诸多,其中一个很重要的变化就是广招家臣,扩张实力,与HTML5一起完成千秋万载之大业。

这些家臣有:DOMStringDocumentFormDataBlobFileArrayBuffer这些类型。也就是在XMLHttpRequest Level 2背景下,我们Ajax可以发送任意这些类型的数据。有了诸多忠实可靠的家臣,XMLHttpRequest Level 2犹如织田信长般势不可挡,前途无量!

织田信长家臣有:羽柴秀吉、柴田胜家、明智光秀、竹中半兵卫、黑田官兵卫、织田信忠、泷川一益、丹羽长秀、前田利家、池田恒兴、佐久间信盛、森兰丸、九鬼嘉隆

二、家臣之DOMString

跟着XMLHttpRequest闯南走北很多年,看名字似乎很嚣张且高深莫测。实际上,在JavaScript中,DOMString就是String。规范解释说DOMString指的是UTF-16字符串,而JavaScript正是使用了这种编码的字符串,因此,在Ajax中,DOMString就等同于JS中的普通字符串。

大家应该都与XMLHttpRequest中数据返回属性之responseText打过交道吧,按照我的理解,这厮就是与DOMString数据类型发生关系的,表明返回的数据是常规字符串。

三、家臣之Document数据类型

如果单纯看Document对象,则解释很多,在这里,我们只要关注下图标注的这一个:

可以看到,实际上就是XMLHttpRequest中数据返回属性之responseXML,也就是可以解析为XML的数据。因此,这里的Document数据类似你就可以近似看成XML数据类型。

DOMStringDocument都是XMLHttpRequest时代就跟随的数据类型,元老级。下面这些数据类型都是XMLHttpRequest 2.0新增的,新招的家臣,各怀绝技哦!

四、家臣之FormData对象

XMLHttpRequest Level 2添加了一个新的接口FormData. 利用FormData对象,我们可以通过JavaScript用一些键值对来模拟一系列表单控件,我们还可以使用XMLHttpRequest的send()方法来异步的提交这个”表单”。比起普通的ajax, 使用FormData的最大优点就是我们可以异步上传一个二进制文件。

以上为官方口吻的解释,略抽象。我们应该都用过jQuery,其中有个方法叫做serialize(), 作用就是表单序列化,也就是以查询字符串形式获得类表单post/get的数据给Ajax请求,例如:userid=123&username=zxx.

FormData对象的作用就类似于这里的serialize()方法,不过FormData是浏览器原生的,且支持二进制文件,是个一眼就会让人喜欢的很赞的东西!

兼容性如下:

IE10+浏览器已经良好支持了,下面要介绍的其他家臣也都是IE10+支持。

实际使用是作为构造函数,如下:

new FormData ([可选]HTMLFormElement)

HTMLFormElement这个参数可选,可有可无。表示form表单元素,就是我们要序列化,要提交的那个表单元素。

例如:

var newFormData = new FormData(someFormElement);

newFormData就是someFormElement这个表单元素中所有键值对数据了。

您可以狠狠地点击这里:FormData对象与表单数据获取demo

demo页面为一个普通的登录表单,截图如下:

点击登录执行Ajax登录,不过这里是采用FormData格式发送的。

相关JS代码如下:

document.querySelector("#formData").addEventListener("submit", function(event) {
    var myFormData = new FormData(this);
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open(this.method, this.action);
    xhr.onload = function(e) {
        if (xhr.status == 200 && xhr.responseText) {
            // 显示:'欢迎你,' + xhr.responseText;
            this.reset();
        }
    }.bind(this);
    // 发送FormData对象数据
    xhr.send(myFormData);
    // 阻止默认的表单提交
    event.preventDefault();
}, false);

我们打开工具查看下请求:

以上分别是Firebug和Chrome开发者工具查看的结果。

我们再看下传统Ajax请求:

差异还是比较大的。 FormData提交格式的每个数据分三部分:

  • 第一部分也就是第一行,表示“分界线(boundary)”,我尚未深入研究这个分界线,不过,我没估计错的话,二进制大文件分隔传输时候,就是使用这个分界线。在webkit核心中,使用“——WebKitFormBoundary”加16位随机Base64位编码的字符串作为分隔边界。根据Firebug的显示,Firefox中,似乎是使用很多个"-"加时间戳进行边界分隔的。这里的边界的作用比较单纯,可能就是把表单的这两个字段作为两个独立数据流传输。
  • 第二部分也就是第二行,表示内容配置,这里都是统一的form-data(因为是FormData对象格式提交的),然后紧跟着name键值。
  • 第三部分就是第三行,表示传输的值。

虽然前台传输差异较大,但是,后台的处理是可以一致的,例如,我这里的PHP代码就非常简单:

<?php
    $username = $_POST['email'];
    if (isset($username) == true) {
        echo $username;
    } else {
        echo '';    
    }
?>

FormData对象还有一个方法,为append()方法,可以人为的给当前FormData对象添加一个键/值对。

语法如下:

void append(DOMString 键, Blob 值, [可选] DOMString 文件名);
void append(DOMString 键, DOMString 值);

语法第一行出现了Blob, 这是我们下面要介绍的家臣之一,您可以先记住,这是用来表示二进制文件的,后面的文件名可选,据说,如果缺省,且传输的是Blob对象,则会使用"blob"代替。 第二行就是比较常规的用法,DOMString这个家臣已经介绍了,在JavaScript中就是普通字符串的意思。因此,比方说我们要额外提交个token值,可能就是:

myFormData.append("token", "ce509193050ab9c2b0c518c9cb7d9556");

于是,后台就可以get token这个值了。

大家自行补脑,我就不再撑篇幅了。

FormData无法字符串化,因为,无法用做表单序列化。

五、家臣之Blob数据对象

一个Blob对象就是一个包含有只读原始数据的类文件对象。Blob对象中的数据并不一定得是JavaScript中的原生形式。File接口基于Blob, 继承了Blob的功能,并且扩展支持了用户计算机上的本地文件。 创建Blob对象的方法有几种,可以调用Blob构造函数,还可以使用一个已有Blob对象上的slice()方法切出另一个Blob对象,还可以调用canvas对象上的toBlob方法。

以上为MDN上官方口吻的解释。实际上,Blob是计算机界通用术语之一,全称写作:BLOB (binary large object),表示二进制大对象。MySql/Oracle数据库中,就有一种Blob类型,专门存放二进制数据。

在实际Web应用中,Blob更多是图片二进制形式的上传与下载,虽然其可以实现几乎任意文件的二进制传输。

举个例子,使用Blob从服务器上GET某mm的图片(只要关心标红的部分):

var xhr = new XMLHttpRequest();    
xhr.open("get", "mm1.jpg", true);
xhr.responseType = "blob";
xhr.onload = function() {
    if (this.status == 200) {
        var blob = this.response;  // this.response也就是请求的返回就是Blob对象
        var img = document.createElement("img");
        img.onload = function(e) {
          window.URL.revokeObjectURL(img.src); // 清除释放
        };
        img.src = window.URL.createObjectURL(blob);
        eleAppend.appendChild(img);    
    }
}
xhr.send();

您可以狠狠地点击这里:Blob获取图片并二进制显示demo

我们查看demo页面这个mm图片元素,会发现其URL地址既不是传统HTTP,也不是Base64 URL,而是Blob形式~如下截图示意:

这就是Blob在Web开发中非常重要的一个功能——创建Blob网址。上述代码涉及XMLHttpRequest 2一些重要知识点,以及window.URL相关技术,都是可以深入挖掘学习的部分,但,不是本文重点,以后有机会会细致阐述。

但是,并不是所有的图片都能以Blob形式请求,因为,毕竟是Ajax请求嘛,还是有一定的跨域限制。XMLHttpRequest 2虽然支持跨源资源共享(CORS),但是,还是需要对Access-Control-Allow-Origin的设置,允许来自那个域名的这类请求,例如,允许本人的站点Blob请求你服务器上的图片资源,你可以设置:

Access-Control-Allow-Origin: http://zhangxinxu.com

要允许任何域向您提交请求,可以设置:

Access-Control-Allow-Origin: *

我们都知道CSS3的font-face属性,在Firefox浏览器下,如果字体文件跨域(包括跨子域),是显示不出来的,也是通过

Access-Control-Allow-Origin: *

设置解决。其实,本质是一样的。

由于权限原因,我的个人站点无法配置Access-Control-Allow-Origin,我测试了下,新浪微博的图片是无法二进制请求的,不过我的前东家,xiaomishu.com的图片都是可以Ajax请求并Blob显示的,悄悄告诉大家,是我当初动的手脚,(*^__^*) 嘻嘻……

属性 Blob对象有两个属性,参见下表:

属性名

类型

描述

size

unsigned long long(表示可以很大的数值)

Blob对象中所包含数据的大小。字节为单位。 只读。

type

DOMString

一个字符串,表明该Blob对象所包含数据的MIME类型。例如,上demo图片MIME类似就是”image/jpeg“. 如果类型未知,则该值为空字符串。 只读。

今天在微博上看到一个表单提交之前判断文件大小并作阻止的tip,实际上,就是使用的Blob对象的size属性。

构造函数 与FormData对象类似,Blob也有一个构造函数用法。语法如下:

Blob Blob(
  [可选] Array parts,
  [可选] BlobPropertyBag properties
);

例如:

var myBlob= new Blob(arrayBuffer);

其中,两个参数的含义是:parts一个数组,包含了将要添加到Blob对象中的数据。数组元素可以是任意多个的ArrayBuffer, ArrayBufferView(typed array), Blob, 或者DOMString对象。properties一个对象,设置Blob对象的一些属性。目前仅支持一个type属性,表示Blob的类型。

方法 Blob对象有个很重要的方法-slice(),作用是,可以实现文件的分割!

这个slice()有一段不堪回首的历史,不过现在大家不要关心。目前的slice()方法已经跟JS中数组啊,字符串的slice方法用法一致了。如下:

Blob slice(
  [可选] long long start,
  [可选] long long end,
  [可选] DOMString contentType
};

参数释义:start开始索引,可以为负数,语法类似于数组的slice方法。默认值为0.end结束索引,可以为负数,语法类似于数组的slice方法。默认值为最后一个索引。contentType新的Blob对象的MIME类型,这个值将会成为新的Blob对象的type属性的值,默认为一个空字符串。

显然,此方法返回的数据格式还是Blob对象,不过是指定范围复制的新的Blob对象。注意,如果start参数的值比源Blob对象的size属性值还大,则返回的Blob对象的size值为0,也就是不包含任何数据。

六、家臣之File对象

File顾名思意就是“文件”,通常而言,表示我们使用file控件(<input type="file">)选择的FileList对象,或者是使用拖拽操作搞出的DataTransfer对象。

这里的File对象也是二进制对象,因此,从属于Blob对象,Blob对象的一些属性与方法,File对象同样适合,且推荐使用Blob对象的属性与方法。

File对象自身也有一些属性与方法,但是,有些已经过时——不推荐使用,因此,当前很多HTML5 Ajax文件上传下载的教程中出现是属性和方法都是过时的,不要盲目Copy,请大家明辨!

属性File.lastModifiedDate[只读]文件对象最后修改的日期File.name[只读]文件对象的名称File.fileName[只读] [过时不推荐使用]文件对象的名称(请使用File.name代替)File.fileSize[只读] [过时不推荐使用]文件对象的大小(请使用Blob.size代替)Blob.size[只读]Blob对象包含数据的字节大小Blob.type[只读]一个字符串,表明该Blob对象所包含数据的MIME类型

方法File.getAsBinary()[过时不推荐使用]二进制形式返回文件数据(请使用FileReader对象的FileReader.readAsBinaryString()方法代替)File.getAsDataURL()[过时不推荐使用]返回文件data:URL编码字符串数据(请使用FileReader对象的FileReader.readAsDataURL()方法代替)File.getAsText(string encoding)[过时不推荐使用]以给定的字符串编码返回文件数据解释后的文本(请使用FileReader对象的FileReader.readAsText()方法代替)Blob.size[只读]Blob对象包含数据的字节大小Blob.type[只读]一个字符串,表明该Blob对象所包含数据的MIME类型。

上面有提到FileReader对象,这货是相当的有货,之前有人曾问我,如何将图片转换成Data base64 url格式,其中一个方法就是FileReader.readAsDataURL()方法(还有就是canvas元素的toDataURL()toDataURLHD()方法),然与本文主旨无关,暂不赘述;如您有兴趣,页面底部有其相关知识点链接,可自行概览。

七、家臣之ArrayBuffer对象

//zxx:ArrayBuffer对象牵扯知识点非常多,这里仅接触肌肤,深入接触下次会专门再说下。

很术语的解释有:

ArrayBuffer表示二进制数据的原始缓冲区,该缓冲区用于存储各种类型化数组的数据。

ArrayBuffer是二进制数据通用的固定长度容器。

所谓术语,就是小白看不懂的解释语。我再用通俗语解释下,希望大家可以有点感性的认识:

术语中,提到“二进制”,我们脑中应该会出现01010111之类;提到“缓冲”,会联想到在线视频提前加载一部分视频的那个缓冲。但是,两个合起来,“二进制数据缓冲区”,脑补就不连贯了,焦虑产生~~

现在,听我的,上面概念全部扔掉。所谓ArrayBuffer就是个装着2进制数据的对象。或者想象成带了个名叫“缓冲”帽子的二进制数据。然后直接关联:ArrayBuffer = 2进制

上面表示关联,不是相等,诸位。

例如,我们设置Ajax请求的responseType为”arraybuffer“,我们去请求某mm图片,返回的response就是ArrayBuffer,就是个二进制对象。什么缓冲不缓冲的,千万别补脑这个。

如果还觉得概念抽象,可以看下面的具体认知: 大家可能玩过神器编辑器Sublime Text, 我们随便找张图片拖进去,会发现是类似下面这样子的代码:

Sublime Text以16进制的形式显示图片资源,ArrayBuffer的差别在于是二进制,因此,我们可以把ArrayBuffer的形体脑补成——上图的数字全是的0101 1000 1101之类的。Get it否?

上面提到的Blob对象也是二进制,那BlobArrayBuffer有啥区别呢?

Blob可以append ArrayBuffer数据,也就是Blob是个更高一级的大分类,类似领导的感觉。ArrayBuffer则是具有某种恶魔果实的尖兵。

ArrayBuffer存在的意义就是作为数据源提前写入在内存中,就是提前钉死在某个区域,长度也固定,万年不变。于是,当我们要处理这个ArrayBuffer中的二进制数据,例如,分别8位,16位,32位转换一遍,这个数据都不会变化,3种转换共享数据。

So,ArrayBuffer就是缓冲出来的打死不动的二进制对象。

注意,ArrayBuffer本身是不能读写的,需要借助类型化数组或DataView对象来解释原始缓冲区(宰割原始二进制数据)。

类型化数组 类型化数组(Typed Arrays)是JavaScript中新出现的一个概念,专为访问原始的二进制数据而生。

类型数组的类型有:

名称

大小 (以字节为单位)

说明

Int8Array

1

8位有符号整数

Uint8Array

1

8位无符号整数

Int16Array

2

16位有符号整数

Uint16Array

2

16位无符号整数

Int32Array

4

32位有符号整数

Uint32Array

4

32位无符号整数

Float32Array

4

32位浮点数

Float64Array

8

64位浮点数

本质上,类型化数组和ArrayBuffer是一样的。不过一个可读写(脱掉buffer限制),一个当数据源的命。

举一些代码例子,看看本质一致在何处:

// 创建一个8字节的ArrayBuffer  
var b = new ArrayBuffer(8);  
  
// 创建一个指向b的视图v1,采用Int32类型,开始于默认的字节索引0,直到缓冲区的末尾  
var v1 = new Int32Array(b);  
  
// 创建一个指向b的视图v2,采用Uint8类型,开始于字节索引2,直到缓冲区的末尾  
var v2 = new Uint8Array(b, 2);  
  
// 创建一个指向b的视图v3,采用Int16类型,开始于字节索引2,长度为2  
var v3 = new Int16Array(b, 2, 2);  

上面代码里变量的数据结构如下表所示:

变量

索引

字节(不可索引)

b=

0

1

2

3

4

5

6

7

类型数组

v1=

0

1

v2=

0

1

2

3

4

5

v3=

0

1

由于类型化数组直接访问固定内存,因此,速度很赞,比传统数组要快!因为普通Javascript数组使用的是Hash查找方式。同时,类型化数组天生处理二进制数据,这对于XMLHttpRequest 2、canvas、webGL等技术有着先天的优势。

DataView对象 DataView对象在可以在ArrayBuffer中的任何位置读取和写入不同类型的二进制数据。

用法语法如下:

var dataView = new DataView(DataView(buffer, byteOffset[可选], byteLength[可选]);

其中,buffer表示ArrayBuffer;byteOffset指缓冲区开始处的偏移量(以字节为单位);byteLength指缓冲区部分的长度(以字节为单位)。

属性buffer表示ArrayBufferbyteOffset指缓冲区开始处的偏移量byteLength指缓冲区部分的长度

方法有很多,实际上,是有规律的,篇幅原因,也不是重点,就单纯露个脸: getInt8getUint8getInt16getUint16getInt32getUint32getFloat32getFloat64setInt8setUint8setInt16setUint16setInt32setUint32setFloat32setFloat64.

下面回到ArrayBuffer对象ArrayBuffer对象自身也可以构造,跟上面的FormData, Blob对象类似,例如:

var buf = new ArrayBuffer(32);

语法为:

ArrayBuffer ArrayBuffer(length[可以很大数值]);

我们在控制台运行下new ArrayBuffer(32),看看结果:

可以看到,其有一个byteLength属性,表示ArrayBuffer的长度,也可以说是大小;还有一个slice方法,语法如下:

ArrayBuffer slice(
  begin
  end[可选]
);

begin表示起始,end表示结束点。据说,Internet Explorer 10 以及iOS6-是没有该方法的。

综上,举个ArrayBuffer的实例吧,发送使用XMLhttpRequest发送ArrayBuffer数据:

function sendArrayBuffer() {
  var xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('POST', '/server', true);
  xhr.onload = function(e) { ... };

  var uInt8Array = new Uint8Array([1, 2, 3]);

  xhr.send(uInt8Array.buffer);
}

使用了类型化数组,发送的是类型化数组(uInt8Array)的buffer属性,也就是ArrayBuffer对象。

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