Nodejs Buffer

Buffer用于存儲原始數(shù)據(jù)，可以讓Nodejs處理二進制數(shù)據(jù)。
Nodejs中處理I/O操作就可能用到Buffer。
原始數(shù)據(jù)存儲在Buffer類的實例中，一個Buffer類似一個數(shù)組，對應于V8堆內(nèi)存外的一塊原始內(nèi)存。

Buffer與字符編碼

Buffer 實例一般用于表示編碼字符的序列，比如 UTF-8 、 UCS2 、 Base64 、或十六進制編碼的數(shù)據(jù)。 通過使用顯式的字符編碼，就可以在 Buffer 實例與普通的 JavaScript 字符串之間進行相互轉(zhuǎn)換。

const buf = Buffer.from('runoob', 'ascii');

// 輸出 72756e6f6f62
console.log(buf.toString('hex'));

// 輸出 cnVub29i
console.log(buf.toString('base64'));

Node.js 目前支持的字符編碼包括：

  • ascii - 僅支持 7 位 ASCII 數(shù)據(jù)。如果設置去掉高位的話，這種編碼是非?？斓?。
  • utf8 - 多字節(jié)編碼的 Unicode 字符。許多網(wǎng)頁和其他文檔格式都使用 UTF-8 。
  • utf16le - 2 或 4 個字節(jié)，小字節(jié)序編碼的 Unicode 字符。支持代理對（U+10000 至 U+10FFFF）。
  • ucs2 - utf16le 的別名。
  • base64 - Base64 編碼。
  • latin1 - 一種把 Buffer 編碼成一字節(jié)編碼的字符串的方式。
  • binary - latin1 的別名。
  • hex - 將每個字節(jié)編碼為兩個十六進制字符。

創(chuàng)建Buffer類

有以下的API用來創(chuàng)建Buffer類

  • Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])：返回一個指定大小的Buffer實例，如果沒有設置fill，默認填滿0.
  • Buffer.allocUnsafe(size)：返回一個指定大小的Buffer實例，不過不會被初始化，所以可能包含敏感數(shù)據(jù)，通過buf.fill(0)將這個Buffer初始化為零。
    .alloc()會對分配的空間進行填充，保證新空間不會包含以前的數(shù)據(jù)，而.allocUnsafe()不會填充，所以更快。但是.allocUnsafe()后立即fill()，效果就和.alloc()一樣，但是效率略差。
  • Buffer.from(array)：返回一個被array值初始化的新Buffer實例（傳入的array元素只能是數(shù)字，不然自動被0覆蓋）
  • Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]])：返回一個新建的與給定ArrayBuffer共享同一內(nèi)存的Buffer。
  • Buffer.from(buffer)：復制傳入的Buffer實例的數(shù)據(jù)，返回一個新的Buffer實例。
  • Buffer.from(string[, encoding])：返回一個被string值初始化的新Buffer實例。
// 創(chuàng)建一個長度為 10、且用 0 填充的 Buffer。
const buf1 = Buffer.alloc(10);

// 創(chuàng)建一個長度為 10、且用 0x1 填充的 Buffer。 
const buf2 = Buffer.alloc(10, 1);

// 創(chuàng)建一個長度為 10、且未初始化的 Buffer。
// 這個方法比調(diào)用 Buffer.alloc() 更快，
// 但返回的 Buffer 實例可能包含舊數(shù)據(jù)，
// 因此需要使用 fill() 或 write() 重寫。
const buf3 = Buffer.allocUnsafe(10);

// 創(chuàng)建一個包含 [0x1, 0x2, 0x3] 的 Buffer。
const buf4 = Buffer.from([1, 2, 3]);

// 創(chuàng)建一個包含 UTF-8 字節(jié) [0x74, 0xc3, 0xa9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf5 = Buffer.from('tést');

// 創(chuàng)建一個包含 Latin-1 字節(jié) [0x74, 0xe9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf6 = Buffer.from('tést', 'latin1');

寫入緩沖區(qū)

寫入語法

buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])
  • string - 寫入緩沖區(qū)的字符串
  • offset - 緩沖區(qū)開始寫入的索引值，默認0
  • length - 寫入的字節(jié)數(shù)，默認buffer.length
  • encoding - 使用的編碼，默認utf8
    根據(jù) encoding 的字符編碼寫入 string 到 buf 中的 offset 位置。 length 參數(shù)是寫入的字節(jié)數(shù)。 如果 buf 沒有足夠的空間保存整個字符串，則只會寫入 string 的一部分。 只部分解碼的字符不會被寫入。
buf = Buffer.alloc(256);
len = buf.write("www.runoob.com");

console.log("寫入字節(jié)數(shù) : "+  len);

// 寫入字節(jié)數(shù)14

讀取數(shù)據(jù)

buf.toString([encoding[, start[, end]]])
  • encoding - 使用的編碼。默認為 'utf8' 。
  • start - 指定開始讀取的索引位置，默認為 0。
  • end - 結(jié)束位置，默認為緩沖區(qū)的末尾。
buf = Buffer.alloc(26);
for (var i = 0 ; i < 26 ; i++) {
  buf[i] = i + 97;
}

console.log( buf.toString('ascii'));       // 輸出: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
console.log( buf.toString('ascii',0,5));   // 輸出: abcde
console.log( buf.toString('utf8',0,5));    // 輸出: abcde
console.log( buf.toString(undefined,0,5)); // 使用 'utf8' 編碼, 并輸出: abcde

Buffer轉(zhuǎn)換為JSON對象

buf.toJSON()
當字符串化一個Buffer實例時，JSON.stringify()會隱式調(diào)用toJSON()

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
const json = JSON.stringify(buf);

// 輸出: {"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;
});

// 輸出: <Buffer 01 02 03 04 05>
console.log(copy);

緩沖區(qū)合并

Buffer.concat(list[, totalLength])

  • list - 用于合并的 Buffer 對象數(shù)組列表。
  • totalLength - 指定合并后Buffer對象的總長度。
var buffer1 = Buffer.from(('菜鳥教程'));
var buffer2 = Buffer.from(('www.runoob.com'));
var buffer3 = Buffer.concat([buffer1,buffer2]);
console.log("buffer3 內(nèi)容: " + buffer3.toString());

緩沖區(qū)比較

buf.compare(otherBuffer)

  • otherBuffer - 與buf比較的另一個Buffer對象
    返回一個數(shù)字，表示buf在otherBuffer之前、之后或相同。
    是按位比較的，buffer1第一位比較buffer2的第一位，一位一位比較，大1小-1。
var buffer1 = Buffer.from('ABC');
var buffer2 = Buffer.from('ABCD');
var result = buffer1.compare(buffer2);

if(result < 0) {
   console.log(buffer1 + " 在 " + buffer2 + "之前");
}else if(result == 0){
   console.log(buffer1 + " 與 " + buffer2 + "相同");
}else {
   console.log(buffer1 + " 在 " + buffer2 + "之后");
}

拷貝緩沖區(qū)

buf.copy(targetBuffer[, targetStart[, sourceStart[, sourceEnd]]])
  • targetBuffer - 要拷貝的 Buffer 對象。
  • targetStart - 數(shù)字, 可選, 默認: 0
  • sourceStart - 數(shù)字, 可選, 默認: 0
  • sourceEnd - 數(shù)字, 可選, 默認: buffer.length
var buf1 = Buffer.from('abcdefghijkl');
var buf2 = Buffer.from('RUNOOB');

//將 buf2 插入到 buf1 指定位置上
buf2.copy(buf1, 2);
// BrunoobIJKL
console.log(buf1.toString());

緩沖區(qū)裁剪

buf.slice([start[, end]])

  • start - 數(shù)字, 可選, 默認: 0
  • end - 數(shù)字, 可選, 默認: buffer.length
    返回一個新的緩沖區(qū)，它和舊緩沖區(qū)指向同一塊內(nèi)存，但是從索引 start 到 end 的位置剪切。
    他們操作同一塊內(nèi)存區(qū)域。
var buffer1 = Buffer.from('runoob');
// 剪切緩沖區(qū)
var buffer2 = buffer1.slice(0,2);
// buffer2 content: ru
console.log("buffer2 content: " + buffer2.toString());
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