WebGL 和 Node.js 中都有 Buffer 的使用，簡單對比記錄一下兩個完全不相干的領域中 Buffer 異同，加強記憶。
Buffer 是用來存儲二進制數據的「緩沖區」，其本身的定義和用途在任何技術領域都是一致的，跟 WebGL 和 Node.js 沒有直接關系，兩者唯一的共同點就是都使用 JavaScript。
在 ES6 將TypedArray（二進制類型數組）正式加入 ECMA 標准之前，JavaScript 語言本身並沒有標准的處理二進制數據的能力，Buffer 就是為了彌補這一缺陷。
TypedArray成為 ECMA 標准之前就已經在 WebGL 領域廣泛使用了。
Node.js 加入 Buffer 的作用主要是為了處理 stream，比如網絡流、文件流等等。Buffer 占用預申請的一整片內存，stream 被消費的速度如果低於接收速度，就會被暫存在緩沖區內，然后被消費者從緩存區依序取出消費。
Node.js 中的 Buffer 是 Uint8Array 的子類，Uint8Array 是ECMA 標准中 TypedArray 中的一種數據類型。
console.log(Buffer.__proto__)
// 打印 [Function: Uint8Array]
其實 Node.js 中的 Buffer 與 ECMA 標准的 TypedArray 並沒有直接關系，Node.js 很早期的版本（v0.10.0）版本就支持了 Buffer。Uint8Array，或者說 ECMA 標准中所有的 TypedArray 都是 JavaScript 引擎提供的一種 API，早期未被加入 ECMA 標准的時候就已經有不少引擎實現了這些 API，而最早使用二進制類型數組的場景就是 WebGL。
話說回來，ECMA 標准做的不就是“集百家之長”（修辭手法-反諷）的事嗎哈哈😂
然后說到 WebGL 中的 Buffer。
WebGL 有兩種 Buffer 類型：
ARRAY_BUFFER：頂點屬性數據的 Buffer，用來傳遞任何跟頂點相關的數據，比如坐標、顏色等等。這些數據一般是浮點數，最常用的類型是Float32Array；ELEMENT_ARRAY_BUFFER：元素索引數據的 Buffer，用來傳遞讀取ARRAY_BUFFER元素的順序。每個元素必須是整數，使用Uint8Array，這一點跟 Node.js 中的 Buffer 一致。此 buffer 是可選項，如果不使用的話 ，ARRAY_BUFFER的元素會被按照 index 依序讀取。
雖然 WebGL 中沒有 stream 的概念（嚴格來說是從開發者的認知層面沒有 stream，底層 OpenGL 處理 buffer 數據的流程中是有 stream 的），但 Buffer 的作用跟 Node.js 是一致的，都是將數據暫存在一整片預申請的內存中，供后續進程邏輯消費，區別是消費者不同。
在WebGL渲染管線中，但從CPU到GPU完整的數據傳輸鏈路中，有以下幾種buffer：
- VBO，Vertex Buffer Object，頂點緩沖對象儲存頂點屬性數據，消費者是 shader，嚴格的說是 vertex shader；
- FBO，Fragment Buffer Object，幀緩沖對象可以簡單理解為一個指針集合體，附着 RBO、顏色、紋理等用於渲染的所有信息；
- RBO，Rendering Buffer Object，渲染緩沖對象儲存 depth（深度）、stencil（模板）值。
FBO 與 RBO、紋理的關系如下圖：
另外一點需要了解的是 buffer 對象從 CPU 流轉到 GPU 的過程，這個過程涉及到總線通訊，雖然這些跟 Node.js 沒有一毛錢關系，但是其中的一些實現跟 Node.js 常見八股文面試題「跨進程通信」有一些相同的理念。
WebGL中buffer最初被創建和寄存在CPU內存中，如何讓GPU訪問CPU內存呢？回答這個問題之前先介紹幾個基本概念：
- CPU 的內存一般稱為 main memory
- GPU 自己的儲存稱為 local memory
在 WebGL/OpenGL 中，頂點數據被創建被寄存在 main memory 中，GPU 需要得到這部分數據進行渲染，但是 main memory 和 local memory 是絕對隔離的，不能互相訪問。
對於集成顯卡來說，GPU 和 CPU 共享總線，GPU 沒有自己獨立的儲存空間，一般是從 CPU 儲存中分配出一塊空間給 GPU 使用，我們把這部分空間姑且叫做顯存（嚴格來說集成顯卡沒有顯存的概念）。為了實現 GPU 和 CPU 數據的共享，業內引入了一種叫做 GART（Graphic Address Remapping Table）的技術，GART簡單說就是一個映射 main memory 和 local memory 地址的表。集成顯卡的顯存一般很小，必然是小於內存的（一般默認上限是內存總量的1/4），OS 將整個 local memory 空間映射到 main memory，維護一個 GART。此時 buffer 數據的流轉如下圖所示：
但是這套流程在獨立顯卡中是行不通的，因為獨立顯卡的顯存非常大，如果使用 GART 將顯存空間完全映射到 CPU 內存中會占用非常大的內存空間，32位系統的整個內存空間也就僅僅4GB，如果分出 2GB 給顯存映射，那就別干啥了。
這下明白為啥64位系統玩游戲更爽了吧~
所以對於獨立顯卡需要另外一套 CPU 與 GPU 的數據共享機制。目前比較普遍的方式是在內存中單獨划出一塊物理空間用於 CPU 和 GPU 之間的數據交換中轉，這部分內存空間叫做 pinned memory（鎖定內存）。buffer 數據首先會被從 main memory 中拷貝到 pinned memory 中，然后通過 DMA（Direct Memory Access，直接內存訪問）機制將數據傳輸到 GPU，整個過程如下：
請注意， pinned memory 是一塊物理內存而不是虛擬內存，這樣能夠保證DMA的傳輸性能。
這下明白為啥打游戲一定要加大內存了吧~
獨立顯卡的這套數據交換機制跟 Node.js 八股文「跨進程通信」的共享內存理念很接近，不過復雜度更高一些。
上面這些內容大都是 OpenGL 和計算機底層的機制，對 WebGL 開發者來說是無感知的，具體到涉及 Buffer 的代碼層面， WebGL 需要比 Node.js 更謹慎的處理 Buffer 的內存管理。
Node.js 中 Buffer 在分配內存時采用了 slab 預先申請、事后分配機制，這是在底層C++的邏輯，開發者不可控。這套機制能夠提高 Node.js 需要頻繁申請 buffer 內存場景下的性能表現。而 WebGL 中並沒有這套機制，需要開發者自行處理。一般的做法是預申請一個容量很大的 buffer，然后使用 gl.bufferSubData（類似Node.js 的 Buffer.fill）局部更新數據，這樣能避免頻繁申請內存空間造成的性能損耗。
以上。