Node.js Buffer(缓冲区)

JavaScript 语言自身只有字符串数据类型，没有二进制数据类型。但在处理像TCP流或文件流时，必须使用到二进制数据。因此在 Node.js中，定义了一个Buffer类，该类用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区。

Buffer类存在的意义

Buffer 类是随 Node 内核一起发布的核心库。Buffer 库可以存储原始数据，让Node.js 处理二进制数据；
每当需要在 Node.js 中处理I/O操作中移动的数据时，就有可能使用 Buffer 库。
Buffer类是以字节数组的方式进行存储数据。

Buffer类的基本操作

创建Buffer类

Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])：返回一个指定大小的 Buffer 实例，如果没有设置 fill，则默认填满 0。

Buffer.from(array)：使用0-255范围内的字节数组array来分配一个新的Buffer。如果array不是一个Array或适用于Buffer.from()变量的其他类型，则抛出TypeError。

// 从字符串创建一个buffer
const buffer1 = Buffer.from('regis');
console.log(buffer1);
// 输出结果
// <Buffer 72 65 67 69 73>// 从一个数组创建一个buffer
const buffer2 = Buffer.from([1, 2, 3, 4]);
console.log(buffer2);
// 输出结果
// <Buffer 01 02 03 04>// 创建一个长度20的空buffer
const buffer3 = Buffer.alloc(20);
console.log(buffer3);
// 输出结果
// <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00>

Buffer.allocUnsafe(size)

只有一个参数size
创建一个长度为 10、且未初始化的 Buffer。这个方法比调用 Buffer.alloc() 更快，但返回的 Buffer 实例可能包含旧数据，因此需要使用 fill() 或 write() 重写。

写入缓冲区

buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])：返回实际写入的大小。如果 buffer 空间不足，则只会写入部分字符串。根据 encoding 指定的字符编码将 string 写入到 buf 中的 offset 位置。

let buf = Buffer.alloc(5);
let len = buf.write('hello');
console.log(len);//5//2表示要跳过两位
buf.write('hello',2,3)
console.log(buf);
//  hel

length 要写入的最大字节数（写入的字节数不会超出 buf.length - offset）。默认值: buf.length - offset

判断Buffer类

Buffer.isBuffer(obj):如果 obj 是一个 Buffer，则返回 true，否则返回 false。

const buf = Buffer.from('hello');
console.log(Buffer.isBuffer(buf));//true
console.log(Buffer.isBuffer({}));//false

将 Buffer 转换为 JSON 对象

buf.toJSON()：返回 buf 的 JSON 格式。

当字符串化 Buffer 实例时，JSON.stringify() 会隐式地调用该 toJSON()。

// 建立json数据
let json={"id":1,"name":"张三"};
let buff=Buffer.alloc(1024);
buff.write(JSON.stringify(json));
console.log(buff);
//<Buffer 7b 22 69 64 22 3a 31 2c 22 6e 61 6d 65 22 3a 22 e5 bc a0 e4 b8 89 22 7d 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ... 974 more bytes>
// toJSON不是转成原数据json，而是把json buffer数据转化成json格式。
console.log(buff.toJSON());
console.log(buff.toString());//{"id":1,"name":"张三"}

缓冲区合并

Buffer.concat(list[, totalLength])：返回一个合并了 list 中所有 Buffer 实例的新 Buffer。

// 用含有三个 `Buffer` 实例的数组创建一个单一的 `Buffer`
const buf = Buffer.alloc(1);
console.log(buf.length);//1
const buf1 = Buffer.alloc(2);
console.log(buf1.length);//2
const buf2 = Buffer.alloc(3);
console.log(buf2.length);//3
const buf3 = Buffer.concat([buf,buf1]);
console.log(buf3);//<Buffer 00 00 00>const buf1 = Buffer.from('tom');
const buf2 = Buffer.from('jerry');
const buf3 = Buffer.concat([buf1,buf2]);
console.log(Buffer.byteLength(buf3));
console.log(buf3.toString())
//8
//tomjerry
// 用含有三个 `Buffer` 实例的数组创建一个单一的 `Buffer`
const buf = Buffer.alloc(1);
console.log(buf.length);//1
const buf1 = Buffer.alloc(2);
console.log(buf1.length);//2
const buf2 = Buffer.alloc(3);
console.log(buf2.length);//3
const buf3 = Buffer.concat([buf,buf1]);
console.log(buf3);//<Buffer 00 00 00>const buf1 = Buffer.from('tom');
const buf2 = Buffer.from('jerry');
const buf3 = Buffer.concat([buf1,buf2]);
console.log(Buffer.byteLength(buf3));
console.log(buf3.toString())
//8
//tomjerry

Buffer

最后就要提到 Buffer 这个类, Buffer 在前端JS中并不存在, 是 Node 专门提供用来操作二进制数据的, 因为对于后端来说, 操作二进制数据是比较基础的操作.

而在 ES6 的 TypeArray 推出之后，自 Node 3.0.0 版本开始, Buffer 继承自 Unit8Array, 相当于是对 ES6 中的 TypeArray 做兼容.

TypedArray: ES6 提供的用来操作二进制数据的接口, 具体由子类实现.

ArrayBuffer: 在 TypedArray 内部, 存储了要操作的二进制数据.

Unit8array: 实现 TypedArray, 每个元素都占据一个字节.

Buffer: Node中才有, 继承自 Unit8array, 拥有更多强大的二进制数据操作.

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