Node.js Buffer用法解读

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了Node.js Buffer用法解读前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

Buffer是什么?

Buffer作为存在于全局对象上,无需引入模块即可使用,你绝对不可以忽略它。

可以理解Buffer是在内存中开辟的一片区域,用于存放二进制数据。Buffer所开辟的是堆外内存。

Buffer的应用场景有哪些?

怎么理解流呢?流是数据的集合(与数据、字符串类似),但是流的数据不能一次性获取到,数据也不会全部load到内存中,因此流非常适合大数据处理以及断断续续返回chunk的外部源。流的生产者与消费者之间的速度通常是不一致的,因此需要buffer来暂存一些数据。buffer大小通过highWaterMark参数指定,默认情况下是16Kb。

存储需要占用大量内存的数据

Buffer 对象占用的内存空间是不计算在 Node.js 进程内存空间限制上的,所以可以用来存储大对象,但是对象的大小还是有限制的。一般情况下32位系统大约是1G,64位系统大约是2G。

如何创建Buffer

除了流自动隐式创建Buffer之外,也可以手动创建Buffer,方式如下:

Buffer中存储的数据已确定

Buffer.from(obj) // obj支持的类型string,buffer,arrayBuffer,array,or array-like object

注意:Buffer.from不支持传入数字,如下所示:

buffer.js:208
throw new errors.TypeError(
^

TypeError [ERR_INVALID_ARG_TYPE]: The "value" argument must not be of type number. Received type number
at Function.from (buffer.js:208:11)
...

@H_404_39@

若要传入数字可以采用传入数组的方式:

@H_404_39@

但是这种方式存在一个问题,当存入不同的数值的时候buffer中记录的二进制数据会相同,如下所示:

const buf3 = Buffer.from([127,255]);
console.log(buf3); // <Buffer 7f ff>

console.log(buf3.equals(buf2)); // true

@H_404_39@

当要记录的一组数全部落在0到255(readUInt8来读取)这个范围,或者全部落在-128到127(readInt8来读取)这个范围那么就没有问题,否则的话就强烈不推荐使用Buffer.from来保存一组数。因为不同的数字读取时应该调用不同的方法

Buffer存储数据未确定

Buffer.alloc、Buffer.allocUnsafe、Buffer.allocUnsafeSlow

Buffer.alloc会用0值填充已分配的内存,所以相比后两者速度上要慢,但是也较为安全。当然也可以通过--zero-fill-buffers flag使allocUnsafe、allocUnsafeSlow在分配完内存后也进行0值填充。

@H_404_39@

当分配的空间小于4KB的时候,allocUnsafe会直接从之前预分配的Buffer里面slice空间,因此速度比allocUnsafeSlow要快,当大于等于4KB的时候二者速度相差无异。

// 输出
buf-alloc: 294.002ms
buf-allocUnsafe: 224.072ms
buf-allocUnsafeSlow: 209.22ms

@H_404_39@
输出 buf-alloc: 296.965ms buf-allocUnsafe: 135.877ms buf-allocUnsafeSlow: 205.225ms @H_404_39@

需要谨记一点:new Buffer(xxxx) 方式已经不推荐使用了

Buffer使用

buffer转字符串

@H_404_39@

buffer转json

@H_404_39@

buffer裁剪,裁剪后返回的新的buffer与原buffer指向同一块内存

@H_404_39@
  1. start 起始位置
  2. end 结束位置(不包含)

示例:

@H_404_39@

buffer拷贝,buffer与数组不同,buffer的长度一旦确定就不再变化,因此当拷贝的源buffer比目标buffer大时只会复制部分的值

@H_404_39@

示例:

buf1.copy(buf2,1);
console.log(buf2.toString()); //Abcdef

@H_404_39@

buffer相等判断,比较的是二进制值

@H_404_39@

示例:

@H_404_39@

除了equals之外,compare其实也可以用于判断是否相等(当结果为0则相等),不过compare更主要的作用是用于对数组内的buffer实例排序。

buffer是否包含特定值

@H_404_39@

示例:

@H_404_39@

写入读取数值

写入方法

位数固定且超过1个字节的: write{Double| Float | Int16 | Int32| UInt16 | UInt32 }{BE|LE}(value,offset)

位数不固定的: write{Int | UInt}{BE | LE}(value,offset,bytelength) //此方法提供了更灵活的位数表示数据(比如3位、5位)

位数固定是1个字节的: write{Int8 | Unit8}(value,offset)

读取方法

位数固定且超过1个字节的: read{Double| Float | Int16 | Int32 | UInt16 | UInt32 }{BE|LE}(offset)

位数不固定的: read{Int | UInt}{BE | LE}(offset,byteLength)

位数固定是1个字节的: read{Int8 | Unit8}(offset)

Double、Float、Int16、Int32、UInt16、UInt32既确定了表征数字的位数,也确定了是否包含负数,因此定义了不同的数据范围。同时由于表征数字的位数都超过8位,无法用一个字节来表示,因此就涉及到了计算机的字节序区分(大端字节序与小端字节序)

关于大端小端的区别可以这么理解:数值的高位在buffer的起始位置的是大端,数值的低位buffer的起始位置则是小端

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