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Node.js中的緩沖與流模塊詳細(xì)介紹

 更新時間：2015年02月11日 09:26:08   投稿：junjie  
這篇文章主要介紹了Node.js中的緩沖與流模塊詳細(xì)介紹,本文講解了緩沖（buffer）模塊、類：Buffer、寫入緩沖區(qū)、復(fù)制緩沖區(qū)、流模塊等內(nèi)容,需要的朋友可以參考下

緩沖（buffer）模塊

js起初就是為瀏覽器而設(shè)計的，所以能很好的處理unicode編碼的字符串，但不能很好的處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)。這是Node.js的一個問題，因為Node.js旨在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收經(jīng)常是以二進(jìn)制格式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。比如：

 - 通過TCP連接發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；
 - 從圖像或者壓縮文件讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
 - 從文件系統(tǒng)讀寫數(shù)據(jù)；
 - 處理來自網(wǎng)絡(luò)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流

而Buffer模塊為Node.js帶來了一種存儲原始數(shù)據(jù)的方法，于是可以再js的上下文中使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)。每當(dāng)需要在Node.js中處理I/O操作中移動的數(shù)據(jù)時，就有可能使用Buffer模塊。

類：Buffer

Buffer 類是一個全局變量類型，用來直接處理2進(jìn)制數(shù)據(jù)的。 它能夠使用多種方式構(gòu)建。

原始數(shù)據(jù)保存在 Buffer 類的實例中。一個 Buffer 實例類似于一個整數(shù)數(shù)組

1.new Buffer(size):分配一個新的 buffer 大小是 size 的8位字節(jié).
2.new Buffer(array):分配一個新的 buffer 使用一個8位字節(jié) array 數(shù)組.
3.new Buffer(str, [encoding]):encoding String類型 - 使用什么編碼方式，參數(shù)可選.

4.類方法: Buffer.isEncoding(encoding):如果給定的編碼 encoding 是有效的，返回 true，否則返回 false。
5.類方法: Buffer.isBuffer(obj):測試這個 obj 是否是一個 Buffer. 返回Boolean
6.類方法: Buffer.concat(list, [totalLength])：list {Array}數(shù)組類型，Buffer數(shù)組，用于被連接。totalLength {Number}類型 上述Buffer數(shù)組的所有Buffer的總大小。
除了可以讀取文件得到Buffer的實例外，還能夠直接構(gòu)造，例如：

復(fù)制代碼 代碼如下:

var bin = new Buffer([ 0x48, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6c ]);

Buffer與字符串類似，除了可以用.length屬性得到字節(jié)長度外，還可以用[index]方式讀取指定位置的字節(jié)，例如：

復(fù)制代碼 代碼如下:

bin[0]; // => 0x48;

Buffer與字符串能夠互相轉(zhuǎn)化，例如可以使用指定編碼將二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為字符串：
復(fù)制代碼 代碼如下:

var str = bin.toString('utf-8'); // => "hello"

.slice方法不是返回一個新的Buffer，而更像是返回了指向原Buffer中間的某個位置的指針，如下所示。
復(fù)制代碼 代碼如下:

1.[ 0x48, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6c ]
2.    ^           ^
3.    |           |
4.   bin     bin.slice(2)

寫入緩沖區(qū)

復(fù)制代碼 代碼如下:

var buffer = new Buffer(8);//創(chuàng)建一個分配了8個字節(jié)內(nèi)存的緩沖區(qū)
console.log(buffer.write('a','utf8'));//輸出1

這會將字符"a"寫入緩沖區(qū)，node返回經(jīng)過編碼以后寫入緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)量，這里的字母a的utf-8編碼占用1個字節(jié)。

復(fù)制緩沖區(qū)

Node.js提供了一個將Buffer對象整體內(nèi)容復(fù)制到另一個Buffer對象中的方法。我們只能在已經(jīng)存在的Buffer對象之間復(fù)制，所以必須創(chuàng)建它們。

復(fù)制代碼 代碼如下:

buffer.copy(bufferToCopyTo)

其中，bufferToCopyTo是要復(fù)制的目標(biāo)Buffer對象。如下示例：

復(fù)制代碼 代碼如下:

var buffer1 = new Buffer(8);
buffer1.write('nice to meet u','utf8');
var buffer2 = new Buffer(8);
buffer1.copy(buffer2);
console.log(buffer2.toString());//nice to meet u

流模塊

在UNIX類型的操作系統(tǒng)中，流是個標(biāo)準(zhǔn)的概念。有如下三個主要的流：

1.標(biāo)準(zhǔn)輸入
2.標(biāo)準(zhǔn)輸出
3.標(biāo)準(zhǔn)錯誤

可讀流

如果說，緩沖區(qū)是Node.js處理原始數(shù)據(jù)的方式的話，那么流通常是Node.js移動數(shù)據(jù)的方式。Node.js中的流是可讀的或者可寫的。Node.js中許多模塊都使用了流，包括HTTP和文件系統(tǒng)。

假設(shè)我們創(chuàng)建一個classmates.txt的文件，并從中讀入姓名清單，以便使用這些數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)是流，這就意味著完成文件讀取之前，從收到最初幾個字節(jié)開始，就可以對數(shù)據(jù)動作，這是Node.js中的一個常見模式：

復(fù)制代碼 代碼如下:

var fs = require('fs');
var stream = fs.ReadStream('classmates.txt');
stream.setEncoding('utf8');
stream.on('data', function (chunk) {
    console.log('read some data')
});
stream.on('close', function () {
    console.log('all the data is read')
});

在以上示例中，在收到新數(shù)據(jù)時觸發(fā)事件數(shù)據(jù)。當(dāng)文件讀取完成后觸發(fā)關(guān)閉事件。

可寫流

顯然，我們也可以創(chuàng)建可寫流以便寫數(shù)據(jù)。這意味著，只要一段簡單的腳本，就可以使用流讀入文件然后寫入另一個文件：

復(fù)制代碼 代碼如下:

var fs = require('fs');
var readableStream = fs.ReadStream('classmates.txt');
var writableStream = fs.writeStream('names.txt');
readableStream.setEncoding('utf8');
readableStream.on('data', function (chunk) {
    writableStream.write(chunk);
});
readableStream.on('close', function () {
    writableStream.end();
});

現(xiàn)在，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)事件時，數(shù)據(jù)會被寫入可寫流中。

readable.setEncoding(encoding)：返回: this

readable.resume()：同上。該方法讓可讀流繼續(xù)觸發(fā) data 事件。

readable.pause()：同上。該方法會使一個處于流動模式的流停止觸發(fā) data 事件，切換到非流動模式，并讓后續(xù)可用數(shù)據(jù)留在內(nèi)部緩沖區(qū)中。
類: stream.Writable

Writable（可寫）流接口是對您正在寫入數(shù)據(jù)至一個目標(biāo)的抽象。

1.writable.write(chunk, [encoding], [callback]):

chunk {String | Buffer} 要寫入的數(shù)據(jù)
encoding {String} 編碼，假如 chunk 是一個字符串
callback {Function} 數(shù)據(jù)塊寫入后的回調(diào)
返回: {Boolean} 如果數(shù)據(jù)已被全部處理則 true。

該方法向底層系統(tǒng)寫入數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)被處理完畢后調(diào)用所給的回調(diào)。

2.writable.cork():強(qiáng)行滯留所有寫入。

滯留的數(shù)據(jù)會在 .uncork() 或 .end() 調(diào)用時被寫入。

3.writable.end([chunk], [encoding], [callback])

chunk {String | Buffer} 可選，要寫入的數(shù)據(jù)
encoding {String} 編碼，假如 chunk 是一個字符串
callback {Function} 可選，流結(jié)束后的回調(diào)
在調(diào)用 end() 后調(diào)用 write() 會產(chǎn)生錯誤。

復(fù)制代碼 代碼如下:

// 寫入 'hello, ' 然后以 'world!' 結(jié)束
http.createServer(function (req, res) {
  res.write('hello, ');
  res.end('world!');
  // 現(xiàn)在不允許繼續(xù)寫入了
});

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