解读一下Node.js 缓冲区的完整指南

热度话题分享一个Node.js 缓冲区的完整指南，分析Node 缓冲区（Buffer）模块的重要方法，下面直接进入正题！

二进制流是大量的二进制数据的集合。由于通常情况下二进制流的大小挺大的，因此二进制流一般不会一起运送，而会在运输前切分成小块然后逐一发送。

当数据处理单元暂时不再接收其他数据流时，剩余的数据将会被保留在缓存中，直到数据处理单元准备好接收更多数据为止。

Node.js 服务器一般需要在文件系统中进行读写，而文件在存储层面而言其实都是二进制流。除此之外，Node.js 还能与 TCP 流一起使用，让 TCP 流在不可靠的互联网络上提供可靠的端到端字节流保障通信。

发送给接收者的数据流会被缓冲，直到接收者准备接收更多要处理的数据为止。这就是 Node.js 处理临时数据部分的工作内容 —— 在 V8 引擎外部管理和存储二进制数据。

让我们一起深入缓冲区（Buffer）的各种使用方法，了解更多有关它们的信息以及一起学习如何在 Node.js 程序中使用它们吧。

Node.js Buffer 的方法

Node.js 缓冲模块的最大优势，其实就是它是内置于 Node.js 中的，因此我们可以在任何我们想要使用它的地方使用它。

让我们一起浏览一些重要的 Node.js 缓冲模块的方法吧。

Buffer.alloc()

此方法将创建一个新的缓冲区，但是分配的大小不是固定的。当我们调用此方法时，可以自行分配大小（以字节为单位）。

const buf = Buffer.alloc(6)  // 这会创建一个 6 字节的缓冲区
console.log(buf) //

Buffer.byteLength()

如果我们想要获取缓冲区的长度，我们只需调用 Buffer.byteLength() 就行了。

var buf = Buffer.alloc(10)
var buffLen = Buffer.byteLength(buf) // 检查缓冲区长度
console.log(buffLen) // 10

Buffer.compare()

通过使用 Buffer.compare() 我们可以比较两个缓冲区，此方法的返回值是 -1，0，1 中的一个。

译者注：buf.compare(otherBuffer); 这一句调用会返回一个数字 -1，0，1，分别对应 buf 在 otherBuffer 之前，之后或相同。

var buf1 = Buffer.from('Harsh')
var buf2 = Buffer.from('Harsg')
var a = Buffer.compare(buf1, buf2)
console.log(a) // 这会打印 0


 
var buf1 = Buffer.from('a')
var buf2 = Buffer.from('b')
var a = Buffer.compare(buf1, buf2)
console.log(a) // 这会打印 -1




var buf1 = Buffer.from('b')
var buf2 = Buffer.from('a')
var a = Buffer.compare(buf1, buf2)
console.log(a) // 这会打印 1

Buffer.concat()

顾名思义，我们可以使用此函数连接两个缓冲区。当然，就像字符串一样，我们也可以连接两个以上的缓冲区。

var buffer1 = Buffer.from('x')
var buffer2 = Buffer.from('y')
var buffer3 = Buffer.from('z')
var arr = [buffer1, buffer2, buffer3]
console.log(arr)
/* buffer, !concat [ , , ] */

// 通过 Buffer.concat 方法连接两个缓冲区
var buf = Buffer.concat(arr)
console.log(buf)
// concat successful

Buffer.entries()

Buffer.entries() 会用这一缓冲区的内容创建并返回一个 [index, byte] 形式的迭代器。

var buf = Buffer.from('xyz')
for (a of buf.entries()) {
    console.log(a)
     /* 这个会在控制台输出一个有缓冲区位置与内容的字节的数组 [ 0, 120 ][ 1, 121 ][ 2, 122 ] */
}

Buffer.fill()

我们可以使用 Buffer.fill() 这个函数将数据插入或填充到缓冲区中。更多信息请参见下文。

const b = Buffer.alloc(10).fill('a')
console.log(b.toString())
// aaaaaaaaaa

Buffer.includes()

像字符串一样，它将确认缓冲区是否具有该值。我们可以使用 Buffer.includes() 方法来实现这一点，给定方法根据搜索返回一个布尔值，即 true 或 false。

const buf = Buffer.from('this is a buffer')
console.log(buf.includes('this'))
// true
console.log(buf.includes(Buffer.from('a buffer example')))
// false

Buffer.isEncoding()

我们可能知道二进制文件必须进行编码，那么如果我们要检查数据类型是否支持字符编码该怎么办呢？我们可以使用 Buffer.isEncoding() 方法进行确认。如果支持，它将返回 true。

console.log(Buffer.isEncoding('hex'))
// true
console.log(Buffer.isEncoding('utf-8'))
// true
console.log(Buffer.isEncoding('utf/8'))
// false
console.log(Buffer.isEncoding('hey'))
// false

Buffer.slice()

buf.slice() 将用于使用缓冲区的选定元素创建一个新缓冲区 —— 对缓冲区进行切割时，将创建一个新缓冲区，其中包含要在新缓冲区切片中找到的项目的列表。

var a = Buffer.from('uvwxyz');
var b = a.slice(2, 5);
 
console.log(b.toString());
// wxy

Buffer.swapX()

Buffer.swapX() 用于交换缓冲区的字节顺序。使用 Buffer.swapX() （此处 X 可以为 16, 32, 64）来交换 16 位，32 位和 64 位缓冲区对象的字节顺序。

const buf1 = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7, 0x8])
console.log(buf1)
//
// 交换 16 位字节顺序
buf1.swap16()
console.log(buf1)

//

// 交换 32 位字节顺序
buf1.swap32()
console.log(buf1)
//
// 交换 64 位字节顺序
buf1.swap64()
console.log(buf1)
//

Buffer.json()

它可以帮助我们从缓冲区创建 JSON 对象，而该方法将返回 JSON 缓冲区对象，

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7, 0x8]);
 
console.log(buf.toJSON());
// {"type":"Buffer", data:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]}

结论
如果我们需要进一步了解并使用 Node.js 的缓冲区，我们需要对缓冲区以及 Node.js 缓冲区的工作原理有更扎实的基础知识。我们还应该了解为什么我们需要使用 Node.js 缓冲区和各种 Node.js 缓冲区方法的使用。