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JS幻想 读取二进制文件

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且不说浏览器内置的HTTP插件是否支持二进制数据流,就JavaScript其自身就毫无二进制的处理能力。聪明的读者也许想说用VBScript就可以实现了。不错,因为VBScript,IE,ActiveX都是微软的产物,所以他们有着无缝的结合。IE的HTTP组件确实能够读取二进制数据,而且也只能够让VBScript读取。但对于其他浏览器,就束手无策了。

毕竟脚本的理念仅仅是用来处理一些简单的交互的,对于处理字节流之类的复杂问题完全不该是脚本的职责。不过作为一种探索,我们还是可以挖掘下其中的乐趣。当然,首先要明确的是,对于二进制的读取JS确实是无能为力的,不过我们可以来模拟,以达到相同的效果,下面就跟着我来吧。

比如现在想要做个推箱子的小游戏,共200关。这时唯一值得考虑到事就出现了:把这200关地图数据保存在何处?如果直接硬塞在一个脚本文件里似乎显得太大,或者单独保存在一个文件里,但是用什么格式。。。不过对于推箱子游戏来说简单的文本格式也够了,但对于一些地图较复杂的也许就会使用BASE64编码,然后由客户端的HTTP组件下载下来解码使用。BASE64编码在JS中还是很常用的,毕竟它不受任何的环境限制,能够处理字符串就行。

既然有个BASE64,那为什么就不能有BASE128,BASE256了呢?如果能实现“BASE256”,岂不就是二进制字节流了?如果真可以如此,那这种方法早就流传开了,还留着那么多的BASE64做什么:)毕竟这是字符串,而不叫字节串,那肯定是有区别的。不妨把一个二进制的文件,当作文本文件读取回来试试,很快你就会发现超过一旦文件中出现127(0x7F)以上的字符,马上就出错了;如果存在个0x00字节的话,后面的内容都会荡然无存,这意味着256个字符中能够利用的还不到一半。

然而,可别忘了这个测试使用的仅仅是最基本的ASCII编码,对于功能强大的XMLHTTP支持的也绝不仅限于如此,那么就试试Unicode字符会怎样。在记事本随便输几个字符,保存为Unicode格式的文本文件。这时用XMLHTTP读取,显示出来的与记事本里的一模一样,但是再用16进制编辑器打开此文件时,就大不相同了。在文件的开头出现了FF FE两字节,后面的每个内容都是由一个0隔开。毕竟这是16位的Unicode字符,除了基本的ASCII外,还要保存各国的文字。例如一个中文就占用了2个字节,而英文数字仍然占用2字节,只是高位由0填充罢了(注意高位字节是在低位字节后面的)。
XMLHTTP能够成功显示出来就说明Unicode还是支持的。现在试着修改文件里面的数据,看看超过了那些范围才会出错。把数据修改成如下:FFFE 0001 0203 7F00 8000 8100 FF00 FFFF。用XMLHTTP测试,虽然显示的都是乱码,但并没出错,返回的字符串用charCodeAt(i)及toString(16)方法一试,原形毕露!几经测试,Unicode并不像ASCII那样有范围限制,但唯独一个例外:0x0000!
众所周知,0x00就是ASCII的结束标志。但到了Unicode的世界里一切都是16位的,因此字符尾也成了0x0000。到了这里似乎有点遗憾,但接着的目标很明确:如果能够去掉文件中的0x0000,并在之前加上0xFEFF,就能够让JavaScript读取了。

去掉以及恢复,不妨就称他编码与解码吧。编码的方法就见智见仁了,最简单的办法就是记录下每个0x0000的位置,然后除去;在客户端按照记录的位置再复原回去。虽然简单,但也别忘了,0x00在二进制文件中是相当多的,即便是0x0000也是。这样光是记录他们的内容就有很多,显然不是很好。既然说到要记录,为何一定要记录0x0000的位置?反过来想,我们应该记录这个文件中出现次数最少的字符,以及它的位置,然后把0x0000的地方替换成这个字符;解码的时候一旦出现这个字符,但当前位置又不在记录中,就可以确定这就是个0x0000。事实上,在64K以下的文件中肯定有个字符根本就不会出现的(为什么仔细考虑下就明白),即使是在64K以上,还是有非常多的文件不存在某个字符的。毕竟一个Unicode字符有65536之多,很少有文件会把他们全都用上,除非是个冗余极小的压缩文件,但也不会很多。

到此,编码解码思路已明了,剩下自然是实现他们。
刚才提到了源文件中出现最少(甚至是没有)的Unicode字符,不妨就称作key
首先来定义新生成的二进制文件头格式:
复制代码 代码如下:

00 01 0xFEFF。 Unicode文件头,这是必须的
02 03 Key值。 为了不让0x0000成为Key,在寻找的过程中忽略0x0000
03 04 Key出现的次数+1。 +1是为了避免该位置出现0x0000,后面的也都一样
05 06
07 08 第1个Key的位置 用4字节保存每个Key的位置。
09 0A
0B 0C 。。。
0D 0E
0F 10 第n个Key的位置
11 12 文件数据内容。。。


编码程序虽不复杂,不过也不是几句就能搞定的,为方面这里给个ASP版本的(运行效率非常低,不过处理小文件还是很快的)。JavaScript的解码程序倒是非常的简短,放在Demo.html里一起贴出了。
JSBin.asp:
复制代码 代码如下:

<%@LANGUAGE="VBSCRIPT" CODEPAGE="65001"%>
<%Option Explicit%>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>JSBin</title>
</head>

<body>
<%
'==================================================
' 类: Stream
'==================================================
Const adTypeBinary = 1
Const adLongVarBinary = 205
Const adSaveCreateOverWrite = 2

Class Stream
    Dim bytBuffer
    Dim lngSize
    Dim lngOffset

    '==================================================
    ' 方法: Load
    ' 说明: 从文件载入数据流
    '==================================================
    Public Function Load(Path)
        Dim objADOStream
        Dim binData
        Dim i

        Set objADOStream = Server.CreateObject("ADODB.Stream")

        With objADOStream
            .Type = adTypeBinary
            .Open
        End With

        With objADOStream
            .LoadFromFile Path
            binData = .Read
            .Close
        End With

        Set objADOStream = Nothing

        lngSize = Ubound(binData)
        ReDim bytBuffer(lngSize)
        lngOffset = 0

        '
        ' 读取数据
        '
        For i = 0 To lngSize
            bytBuffer(i) = AscB(MidB(binData, i + 1, 1))
        Next

        lngSize = lngSize + 1
    End Function

    '==================================================
    ' 方法: Save
    '==================================================
    Public Function Save(Path)
        Dim objADOStream
        Dim objRS
        Dim i
        Dim binData

        Set objADOStream = Server.CreateObject("ADODB.Stream")
        Set objRS = Server.CreateObject("ADODB.Recordset")

        '
        ' ASP处理二进制只能如此
        '
        For i = 0 To lngSize - 1
            binData = binData & ChrB(bytBuffer(i))
        Next

        With objRS
            .Fields.Append "t", adLongVarBinary, lngSize
            .Open
            .AddNew
            .Fields("t").AppendChunk binData
            .Update
            binData = .Fields("t").GetChunk(lngSize)
        End With

        With objADOStream
            .Type = adTypeBinary
            .Open
            .Write binData
            .SaveToFile Path, adSaveCreateOverWrite
            .Close
        End With

        Set objADOStream = Nothing
        Set objRS = Nothing
    End Function

    '==================================================
    ' 方法: Seek
    ' 说明: 定位字节流当前位置
    '==================================================
    Public Function Seek(pos)
        lngOffset = pos
    End Function

    '==================================================
    ' 方法: Read
    '==================================================
    Public Function ReadByte()
        ReadByte = bytBuffer(lngOffset)
        lngOffset = lngOffset + 1    
    End Function


    '==================================================
    ' 方法: WriteUInt
    '==================================================
    Public Function WriteUInt(Code)
        bytBuffer(lngOffset) = CByte(Code Mod 256)
        bytBuffer(lngOffset + 1) = CByte(Code \ 256)

        lngOffset = lngOffset + 2
    End Function



    '==================================================
    ' 属性: Size
    '==================================================
    Public Property Get Size()
        Size = lngSize
    End Property

    Public Property Let Size(value)
        lngSize = value

        ReDim Preserve bytBuffer(lngSize - 1)
    End Property
End Class




'==================================================
' 类: Vector
'==================================================
Const DEFAULT_SIZE = 20
Const NUM_INC = 50

Class Vector
    Dim arrContainer()
    Dim lngSize
    Dim lngCount

    '==================================================
    ' 过程: 类构造
    '==================================================
    Private Sub Class_Initialize()
        lngCount = 0
        lngSize = DEFAULT_SIZE
        ReDim arrContainer(DEFAULT_SIZE - 1)
    End Sub

    Private Sub Class_Terminate()

    End Sub

    '==================================================
    ' 属性: Add
    '==================================================
    Public Function Add(value)
        If lngCount = lngSize Then
            lngSize = lngSize + NUM_INC
            ReDim Preserve arrContainer(lngSize)
        End If

        arrContainer(lngCount) = value
        lngCount = lngCount + 1
    End Function

    '==================================================
    ' 属性: Item
    '==================================================
    Public Property Get Item(id)
        Item = arrContainer(id)
    End Property

    '==================================================
    ' 属性: Count
    '==================================================
    Public Property Get Count()
        Count = lngCount
    End Property
End Class



'==================================================
' 函数: JSBin
' 说明: 将制定的文件转换为JS兼容的二进制文件
' EtherDream 08/06/10
'==================================================
Function JSBin(FileIn, FileOut)
    Const USHRT_MAX = 65536

    Dim objStream
    Dim lngFileLen
    Dim lngSize
    Dim intBuffer()

    Dim Table(65535)
    Dim intVal

    Dim vctKey
    Dim vctZero
    Dim intKeyNum
    Dim intKeyVal

    Dim i

    '
    ' 建立脚本字节流对象
    '
    Set objStream = New Stream

    Set vctKey = New Vector
    Set vctZero = New Vector

    '
    ' 载入文件
    '
    objStream.Load FileIn

    lngFileLen = objStream.Size
    lngSize = (lngFileLen - 1) \ 2

    '
    ' 将字节流转换为整型数组
    '
    ReDim intBuffer(lngSize)

    On Error Resume Next
    With objStream
        For i = 0 To lngSize
            intVal = .ReadByte()
            intVal = intVal + .ReadByte() * 256

            intBuffer(i) = intVal
        Next
    End With
    On Error Goto 0

    '
    ' 计数器清零
    '
    Table(0) = USHRT_MAX

    For i = 1 To USHRT_MAX - 1
        Table(i) = 0
    Next

'
' 统计每个Unicode字符出现的次数(\0\0除外)
'
    With vctZero
        For i = 0 To lngSize
            intVal = intBuffer(i)

            If intVal = 0 Then
                .Add i
            Else
                Table(intVal) = Table(intVal) + 1
            End If
        Next
    End With

'
' 寻找出现次数最少的Unicode
'
    intKeyNum = USHRT_MAX

    For i = 0 To USHRT_MAX - 1
        intVal = Table(i)

        If intVal < intKeyNum Then
            intKeyNum = intVal
            intKeyVal = i
        End If

'
' 发现从未出现过的字符直接完成
'
        If intKeyNum = 0 Then
            Exit For
        End If
    Next

    '
    ' 寻找并记录整型数组中所有intKeyVal的位置
    '
    If intKeyNum > 0 Then
        With vctKey
            For i = 0 To lngSize
                If intBuffer(i) = intKeyVal Then
                    .Add i
                End If
            Next
        End With
    End If


    '
    ' 将整型数组中的0替换为intKeyVal
    '
    With vctZero
        For i = 0 To .Count - 1
            intBuffer(.Item(i)) = intKeyVal
        Next
    End With

    Dim pos

    '
    ' 生成目标文件
    '
    With objStream
        .Size = 6 + intKeyNum * 4 + (lngSize + 1) * 2
        .Seek 0

        .WriteUInt 65279                    'Unicode文件头 0xFEFF
        .WriteUInt intKeyVal                '出现最少的Unicode值    (0已排除)
        .WriteUInt intKeyNum + 1            '出现最少的Unicode次数 (避免0)

        For i = 0 To intKeyNum    - 1            '记录每个最少值的出现位置
            pos = vctKey.Item(i)
            .WriteUInt (pos MOD 65535) + 1    '(避免0)
            .WriteUInt (pos \ 65535) + 1    '(避免0)
        Next

        For i = 0 To lngSize
            .WriteUInt intBuffer(i)
        Next

        '
        ' 保存数据至文件
        '
        .Save FileOut

        Response.Write "转换完成!<br>保存至 " & FileOut & "<br>源文件: " & lngFileLen & "字节.<br>转换后: " & .Size & "字节."
    End With

    Set objStream = Nothing
    Set vctZero = Nothing
    Set vctKey = Nothing
End Function


Sub Main()
    Dim strFile
    Dim strFileIn
    Dim strFileOut

    strFile = Request.QueryString("path")
    strFileIn = Server.MapPath(strFile)
    strFileOut = Server.MapPath(strFile & ".txt")

    JSBin strFileIn, strFileOut
End Sub

Main
%>
</body>
</html>


使用时加上path参数即可对指定的文件编码,比如JSBin.asp?path=123.rar,就会对123.rar编码,并生成123.rar.txt的文件.
客户端的可以在我的空间上预览:
http://www.etherdream.com/FunnyScript/JSBin/JSBinDemo.html
可以在里面输入 JSBin.rar.txt,123.jpg.txt,jsmin.exe.txt即对相应的编码文件加载,所显示的内容与编码前的文件一模一样.对一个二进制的文件仅仅做了几个字节的修改,就能让JavaScript读取,不是很有趣吗?

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