node总结之Buffer(缓冲区)了解下（一）

红太狼 2022-05-13 16:11 724阅读 0赞

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。

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。

顺带说一句，在v6.0之前创建Buffer对象直接使用new Buffer()构造函数来创建对象实例，但是Buffer对内存的权限操作相比很大，可以直接捕获一些敏感信息，所以在v6.0以后，官方文档里面建议使用 Buffer.from() 接口去创建Buffer对象。

我们来看下node目前支持的字符编码：

*  **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。
 *  **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 。
 *  **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）。
 *  **ucs2** \- **utf16le** 的别名。
 *  **base64** \- Base64 编码。
 *  **latin1** \- 一种把 **Buffer** 编码成一字节编码的字符串的方式。
 *  **binary** \- **latin1** 的别名。
 *  **hex** \- 将每个字节编码为两个十六进制字符。

我们之前说的Buffer 实例呢，一般就用于表示编码字符的序列，比如 UTF-8 、 UCS2 、 Base64 、或十六进制编码的数据。 通过使用显式的字符编码，就可以在 Buffer 实例与普通的 JavaScript 字符串之间进行相互转换，来看个实例：

const buf = Buffer.from('runoob', 'ascii');
    
    // 输出 72756e6f6f62
    console.log(buf.toString('hex'));
    
    // 输出 cnVub29i
    console.log(buf.toString('base64'));

Buffer 提供了以下 API 来创建 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.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)**
 *  **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

来看下实例：

// 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');

来看下写入 Node 缓冲区的语法：

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

参数描述如下：

*  **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' 。

node根据 encoding 的字符编码写入 string 到 buf 中的 offset 位置， length 参数是写入的字节数，如果 buf 没有足够的空间保存整个字符串，则只会写入 string 的一部分，并且只部分解码的字符不会被写入。它返回实际写入的大小，但是如果 buffer 空间不足， 则只会写入部分字符串。实例如下：

buf = Buffer.alloc(256);
    len = buf.write("www.runoob.com");
    
    console.log("写入字节数 : "+  len);

运行结果为：

$node main.js
    写入字节数 : 14

来看下读取 Node 缓冲区数据的语法：

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

参数描述如下：

*  **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。

解码缓冲区数据并使用指定的编码返回字符串，实例如下：

buf = Buffer.alloc(26);
    for (var i = 0 ; i < 26 ; i++) {
      buf[i] = i + 97;
    }
    
    console.log( buf.toString('ascii'));       // 输出: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
    console.log( buf.toString('ascii',0,5));   // 输出: abcde
    console.log( buf.toString('utf8',0,5));    // 输出: abcde
    console.log( buf.toString(undefined,0,5)); // 使用 'utf8' 编码, 并输出: abcde

再来看下将 Node Buffer 转换为 JSON 对象的函数语法格式：

buf.toJSON()

当字符串化一个 Buffer 实例时，JSON.stringify() 会隐式地调用该 toJSON()，会返回一个JSON对象，完事来看实例：

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
    const json = JSON.stringify(buf);
    
    // 输出: {"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
    console.log(json);
    
    const copy = JSON.parse(json, (key, value) => {
      return value && value.type === 'Buffer' ?
        Buffer.from(value.data) :
        value;
    });
    
    // 输出: <Buffer 01 02 03 04 05>
    console.log(copy);

运行结果为：

{"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
    <Buffer 01 02 03 04 05>

还有Node 缓冲区合并的语法：

Buffer.concat(list[, totalLength])

参数描述如下：

*  **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。

它会返回一个多个成员合并的新 Buffer 对象，来看实例：

var buffer1 = Buffer.from(('luyaran'));
    var buffer2 = Buffer.from(('is my love'));
    var buffer3 = Buffer.concat([buffer1,buffer2]);
    console.log("buffer3 内容: " + buffer3.toString());

输出结果为：

buffer3 内容: luyaranis my love

Node Buffer 比较的函数语法如下所示, 该方法在 Node.js v0.12.2 版本引入：

buf.compare(otherBuffer);

参数描述如下：

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

它会返回一个数字，表示 **buf** 在 **otherBuffer** 之前，之后或相同，来看实例：

输出结果为：

ABC在ABCD之前

最后再来看Node 缓冲区拷贝语法：

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

参数描述如下：

*  **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

它是没有返回值的，来看下实例：

var buf1 = Buffer.from('abcdefghijkl');
    var buf2 = Buffer.from('RUNOOB');
    
    //将 buf2 插入到 buf1 指定位置上
    buf2.copy(buf1, 2);
    
    console.log(buf1.toString());

输出结果为：

abRUNOOBijkl

结尾我看来看下buf.compare(otherBuffer);，这个方法啊。

它是按位比较的，就是**buffer1** 的第一位比较 **buffer2** 的第一位，相等的话比较第二位以此类推直到得出结果，来看下实例：

var buffer1 = Buffer.from('ABCDEF99');
    var buffer2 = Buffer.from('ABCDEF98765');

上面那个 **buffer1** 和 **buffer2** 比较的话，**result** 的结果是 **1**，前面的结果都是相等，直到比较 **9>8** 的时候出结果。按位逐一比较直到出结果。那么说如果把 **buffer1** 设为 **12313213121** 这种纯数字呢，数字和字母比较的结果就是 **-1**。

好啦，本次记录就到这里了。

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