NodeJS中Buffer模块详解

标签:活动介绍    日期:2018-12-03 10:56    录入:美娱国际平台注册    浏览:

  

[NodeJS,Buffer模块]NodeJS中Buffer模块详解

  

一,开篇分析  

  

所谓缓冲区Buffer,就是 "临时存贮区" 的意思,是暂时存放输入输出数据的一段内存。

  

  

JS语言自身只有字符串数据类型,没有二进制数据类型,因此NodeJS提供了一个与String对等的全局构造函数Buffer来提供对二进制数据的操作。除了可以读取文件得到Buffer的实例外,还能够直接构造,例如:  

  

代码如下:

  
  var buffer = new Buffer([ 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f ]) ;  
  
  

  

Buffer与字符串类似,除了可以用.length属性得到字节长度外,还可以用[index]方式读取指定位置的字节,例如:  

  

美娱国际注册 代码如下:

  
  buffer[0] ; // 0x68;  
  
  

  

Buffer与字符串能够互相转化,例如可以使用指定编码将二进制数据转化为字符串:  

  

代码如下:

  
  var str = buffer.toString("utf-8"); // hello  
  
  

  

将字符串转换为指定编码下的二进制数据:  

  

代码如下:

  
  var buffer= new Buffer("hello", "utf-8") ; //   
  
  

  

一点儿区别:  

  

Buffer与字符串有一个重要区别。字符串是只读的,并且对字符串的任何修改得到的都是一个新字符串,原字符串保持不变。

  

  

至于Buffer,更像是可以做指针操作的C语言数组。例如,可以用[index]方式直接修改某个位置的字节。

  

  

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------  

  

slice方法也不是返回一个新的Buffer,而更像是返回了指向原Buffer中间的某个位置的指针,如下所示。

  

  

[ 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f ]  
  ^ ^  
  | |  
  bin bin.slice(2)  
  因此对slice方法返回的Buffer的修改会作用于原Buffer,例如:  

  

代码如下:

  
  var buffer= new Buffer([ 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f ]) ;  
  var sub = bin.slice(2) ;  
  sub[0] = 0x65 ;  
  console.log(buffer) ; //   
  
  

  

如果想要拷贝一份Buffer,得首先创建一个新的Buffer,并通过.copy方法把原Buffer中的数据复制过去。

  

  

这个类似于申请一块新的内存,并把已有内存中的数据复制过去。以下是一个例子。

  

  

代码如下:

  
  var buffer= new Buffer([ 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f ]) ;  
  var dup = new Buffer(bin.length) ;  
  buffer.copy(dup) ;  
  dup[0] = 0x48 ;  
  console.log(buffer) ; //   
  console.log(dup) ; //   
  
  

  

总之,Buffer将JS的数据处理能力从字符串扩展到了任意二进制数据。

  

  

以上简单让大家了解一下什么是Buffer,下面具体说说如何使用和具体使用场景。

  

  

二,聊聊Buffer  

  

JavaScript对字符串处理十分友好,无论是宽字节还是单字节字符串,都被认为是一个字符串。Node中需要处理网络协议、操作数据库、处理图片、文件上传等,还需要处理大量二进制数据,自带的字符串远不能满足这些要求,因此Buffer应运而生。

  

  

Buffer结构  

  

Buffer是一个典型的Javascript和C++结合的模块,性能相关部分用C++实现,非性能相关部分用javascript实现。

  

  

Node在进程启动时Buffer就已经加装进入内存,并将其放入全局对象,因此无需require  

  

Buffer对象:类似于数组,其元素是16进制的两位数。

  

  

Buffer内存分配  

  

Buffer对象的内存分配不是在V8的堆内存中,在Node的C++层面实现内存的申请。

  

  

为了高效的使用申请来得内存,Node中采用slab分配机制,slab是一种动态内存管理机制,应用各种*nix操作系统。slab有三种状态:  

  

(1) full:完全分配状态  

  

(2) partial:部分分配状态  

  

(3) empty:没有被分配状态  

  

Buffer的转换  
  
  Buffer对象可以和字符串相互转换,支持的编码类型如下:  

  

ASCII、UTF-8、UTF-16LE/UCS-2、Base64、Binary、Hex  

  

字符串转Buffer  

  

new Buffer(str, [encoding]),默认UTF-8  
  buf.write(string, [offset], [length], [encoding])  

  

Buffer转字符串  

  

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

  

Buffer不支持的编码类型  

  

通过Buffer.isEncoding(encoding)判断是否支持  

  

iconv-lite:纯JavaScript实现,更轻量,性能更好无需C++到javascript的转换  

  

iconv:调用C++的libiconv库完成  

  

Buffer的拼接  

  

注意 "res.on('data', function(chunk) {})",其中的参数chunk是Buffer对象,直接用+拼接会自动转换为字符串,对于宽字节字符可能会导致乱码产生,  

  

解决方法:  

  

(1) 通过可读流中的setEncoding()方法,该方法可以让data事件传递不再是Buffer对象,而是编码后的字符串,其内部使用了StringEncoder模块。

  

  

(2) 将Buffer对象暂存到数组中,最后在组装成一个大Buffer让后编码转换为字符串输出。

  

  

Buffer在文件I/O和网络I/O中广泛应用,其性能举足轻重,比普通字符串性能要高出很多。

  

  

Buffer的使用除了与字符串的转换有性能损耗外,在文件读取时候,有一个highWaterMark设置对性能影响至关重要。

  

  

a,highWaterMark设置对Buffer内存的分配和使用有一定影响。

  

  

b, highWaterMark设置过小,可能导致系统调用次数过多。

  

  

什么时候该用buffer,什么时候不该用 ------ 纯粹的javascript支持unicode码而对二进制不是很支持,当解决TCP流或者文件流的时候,处理流是有必要的,我们保存非utf-8字符串,2进制等等其他格式的时候,我们就必须得使用 ”Buffer“ 。

  

  

三,实例引入  

  

代码如下:

  
  var buf = new Buffer("this is text concat test !") ,str = "this is text concat test !" ;  
  console.time("buffer concat test !");  
  var list = [] ;  
  var len = 100000 * buf.length ;  
  for(var i=0;i<100000;i++){  
  list.push(buf) ;  
  len += buf.length ;  
  }  
  var s1 = Buffer.concat(list, len).toString() ;  
  console.timeEnd("buffer concat test !") ;  
  console.time("string concat test !") ;  
  var list = [] ;  
  for (var i = 100000; i >= 0; i--) {  
  list.push(str) ;  
  }  
  var s2 = list.join("") ;  
  console.timeEnd("string concat test !") ;  
  
  

  

以下是运行结果:  

  

  

  

读取速度肯定string更快,buffer还需要toString()的操作。 所以我们在保存字符串的时候,该用string还是要用string,就算大字符串拼接string的速度也不会比buffer慢。

  

  

那什么时候我们又需要用buffer呢?没办法的时候,当我们保存非utf-8字符串,2进制等等其他格式的时候,我们就必须得使用了。

  

  

四,总结一下  

  

(1),JavaScript适合处理Unicode编码数据,但对二进制数据的处理并不友好。

  
  (2),所以处理TCP流或文件系统时,对八位字节流的处理很有必要。

  
  (3),Node有几个用于处理,创建和消耗八位字节流的方法。

  
  (4),原始数据存放在一个Buffer实例中,一个Buffer类似一个整数数组,但是它的内存,分配在V8堆栈外。一个Buffer的大小是不能更改的。

  
  (5),处理的编码类型有:ascii,utf8,utf16le,ucs2(utf16le的别名),base64,binary,hex。

  
  (6),Buffer为全局元素,直接new Buffer()就得到一个Buffer实例。

  

★★★小编:美娱国际 整理文章,欢迎大家转载 ★★★
上一篇:美娱国际注册:javascript 面向对象的经典实例代码
下一篇:没有了
相关文章阅读
点击右上角的分享按钮即可收藏美娱国际平台注册 随时随地与好友一起分享精彩内容噢
最近更新
热门排行