Node.js 缓冲

在Node.js中,定义了一个Buffer类,用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区。

在 Node.js 中,Buffer 类是随 Node 内核一起发布的核心库。Buffer 库为 Node.js 带来了一种存储原始数据的方法,可以让 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。原始数据存储在 Buffer 类的实例中。一个 Buffer 类似于一个整数数组,但它对应于 V8 堆内存之外的一块原始内存。

Buffer与字符编码

Buffer实例一般用于表示编码字符的序列,比如UTF-8 、UCS2、或者十六进制编码的数据。通过使用显示的字符编码,可以在Buffer实例与普通的JavaScript字符串直接相互转换。

const buf = Buffer.from('imooc', 'ascii');
console.log(buf.toString('hex'));
console.log(buf.toString('base64'));

Node.js目前支持的字符编码:

  1. ascii -- 仅支持 7 位 ASCII 数据。如果设置去掉高位的话,这种编码是非常快的。

  2. utf8 -- 多字节编码的 Unicode 字符。许多网页和其他文档格式都使用 UTF-8 。

  3. utf16le -- 2 或 4 个字节,小字节序编码的 Unicode 字符。支持代理对(U+10000 至 U+10FFFF)。

  4. ucs2 -- utf16le 的别名。

  5. base64 -- Base64 编码。

  6. latin1 -- 一种把 Buffer 编码成一字节编码的字符串的方式。

  7. binary -- latin1 的别名。

  8. hex -- 将每个字节编码为两个十六进制字符。

创建Buffer类

Buffer提供了一下API用来创建Buffer类:

类方法说明
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.allocUnsafe(size)返回一个指定大小的 Buffer 实例,但是它不会被初始化,所以它可能包含敏感的数据。
Buffer.allocUnsafeSlow(size)返回一个指定大小的 Buffer 实例,但是它不会被初始化,所以它可能包含敏感的数据。
Buffer.from(array)返回一个被 array 的值初始化的新的 Buffer 实例(传入的 array 的元素只能是数字,不然就会自动被 0 覆盖)。
Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]])返回一个新建的与给定的 ArrayBuffer 共享同一内存的 Buffer。
Buffer.from(buffer)复制传入的 Buffer 实例的数据,并返回一个新的 Buffer 实例。
Buffer.from(string[, encoding])返回一个被 string 的值初始化的新的 Buffer 实例。

实例:

// 创建一个长度为 10、且用 0 填充的 Buffer。
const buf1 = Buffer.alloc(10);
// 创建一个长度为 10、且用 0x1 填充的 Buffer。 
const buf2 = Buffer.alloc(10, 1);
// 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。
const buf3 = Buffer.allocUnsafe(10);
// 创建一个包含 [0x1, 0x2, 0x3] 的 Buffer。
const buf4 = Buffer.from([1, 2, 3]);
// 创建一个包含 UTF-8 字节 [0x74, 0xc3, 0xa9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf5 = Buffer.from('tést');
// 创建一个包含 Latin-1 字节 [0x74, 0xe9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf6 = Buffer.from('tést', 'latin1');

写入缓冲区

语法:

buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])

参数:

string - 写入缓冲区的字符串。

offset - 缓冲区开始写入的索引值,默认为 0 。

length - 写入的字节数,默认为 buffer.length。

encoding - 使用的编码。默认为 'utf8' 。

返回值:

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。

从缓冲区读取数据

语法:

buf.toString([encoding[, start[, end]]])

参数:

encoding - 使用的编码。默认为 'utf8' 。

start - 指定开始读取的索引位置,默认为 0。

end - 结束位置,默认为缓冲区的末尾。

返回值:

解码缓冲区数据并使用指定的编码返回字符串。

将Buffer转换为JSON对象

语法:

buf.toJSON()

返回值:

返回JSON对象。

缓冲区合并

语法:

Buffer.concat(list[, totalLength])

参数:

list - 用于合并的 Buffer 对象数组列表。

totalLength - 指定合并后Buffer对象的总长度。

返回值:

返回一个多个成员合并的新Buffer对象。

缓冲区比较

语法:

buf.compare(otherBuffer);

参数:

otherBuffer - 与 buf 对象比较的另外一个 Buffer 对象。 

返回值:

返回一个数字,表示 buf 在 otherBuffer 之前,之后或相同。

拷贝缓冲区

语法:

buf.copy(targetBuffer[, targetStart[, sourceStart[, sourceEnd]]])

参数:

targetBuffer -  要拷贝的 Buffer 对象。

targetStart -  数字, 可选, 默认: 0

sourceStart -  数字, 可选, 默认: 0

sourceEnd -  数字, 可选, 默认: buffer.length

返回值:

无返回值。

缓冲区剪裁

语法:

buf.slice([start[, end]])

参数:

start -   数字, 可选, 默认: 0

end -   数字, 可选, 默认: buffer.length

返回值:

返回一个新的缓冲区,它和旧缓冲区指向同一块内存,但是从索引 start 到 end 的位置剪切。

缓冲区长度

语法:

buf.length;

返回值:

返回 Buffer 对象所占据的内存长度。

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