ホームページ > 記事 > ウェブフロントエンド > Node.js のストリームを理解する — 効率的なデータ処理
ストリームは Node.js の強力な機能で、すべてを一度にメモリにロードするのではなく、大量のデータを少しずつ処理することで効率的に処理できます。これらは、大きなファイル、リアルタイム データ、さらにはネットワーク接続を処理する場合に特に役立ちます。この記事では、Node.js ストリームについて詳しく説明し、ストリームの種類、ストリームの使用方法とコード例、および理解を確実にするための実際の使用例を取り上げます。
ストリームは、時間の経過とともに処理される一連のデータです。 Node.js では、ストリームは EventEmitter のインスタンスであり、イベントを発行してイベントに応答できることを意味します。ストリームを使用すると、すべてのデータを一度にロードするのではなく、データをチャンク (小さな断片) で読み書きできるため、メモリ効率が高く、高速になります。
Node.js は 4 種類のストリームを提供します。
例を挙げて、各タイプのストリームを見てみましょう。
読み取り可能なストリームを使用すると、ファイルやネットワーク リクエストなどのソースからデータをチャンクごとに消費できます。
例: 読み取り可能なストリームを使用したファイルの読み取り
const fs = require('fs'); // Create a readable stream const readableStream = fs.createReadStream('example.txt', 'utf8'); // Listen for 'data' events to read chunks of data readableStream.on('data', (chunk) => { console.log('New chunk received:'); console.log(chunk); }); // Handle 'end' event when the file has been completely read readableStream.on('end', () => { console.log('File reading completed.'); }); // Handle any errors readableStream.on('error', (err) => { console.error('Error reading file:', err.message); });
説明:
書き込み可能なストリームは、データをファイルに保存するなど、データをチャンクごとに書き込むために使用されます。
例: 書き込み可能なストリームを使用してファイルにデータを書き込む
const fs = require('fs'); // Create a writable stream const writableStream = fs.createWriteStream('output.txt'); // Write chunks of data to the file writableStream.write('First chunk of data.\n'); writableStream.write('Second chunk of data.\n'); // End the stream writableStream.end('Final chunk of data.'); // Handle 'finish' event when writing is complete writableStream.on('finish', () => { console.log('Data writing completed.'); }); // Handle any errors writableStream.on('error', (err) => { console.error('Error writing to file:', err.message); });
説明:
二重ストリームはデータの読み取りと書き込みの両方が可能で、データの送受信が必要なネットワーク プロトコルなどの操作に使用されます。
例: カスタム二重ストリーム
const { Duplex } = require('stream'); // Create a custom duplex stream const myDuplexStream = new Duplex({ read(size) { this.push('Reading data...'); this.push(null); // No more data to read }, write(chunk, encoding, callback) { console.log(`Writing: ${chunk.toString()}`); callback(); } }); // Read from the stream myDuplexStream.on('data', (chunk) => { console.log(chunk.toString()); }); // Write to the stream myDuplexStream.write('This is a test.'); myDuplexStream.end();
説明:
変換ストリームを使用すると、データが通過するときにデータを変更または変換できます。これらは特殊なタイプの二重ストリームです。
例: 大文字テキストへの単純な変換ストリーム
const { Transform } = require('stream'); // Create a custom transform stream const toUpperCaseTransform = new Transform({ transform(chunk, encoding, callback) { this.push(chunk.toString().toUpperCase()); callback(); } }); // Pipe data through the transform stream process.stdin.pipe(toUpperCaseTransform).pipe(process.stdout);
説明:
ストリームを操作する最も一般的な方法の 1 つは、ストリームを一緒に「パイプ」することです。これは、あるストリームから別のストリームにデータを渡すことを意味します。これは、ファイルからの読み取りや別のファイルへの書き込みなど、データを段階的に処理する必要がある場合に便利です。
例: 読み取り可能なストリームを書き込み可能なストリームにパイプする
const fs = require('fs'); // Create a readable stream const readableStream = fs.createReadStream('input.txt'); // Create a writable stream const writableStream = fs.createWriteStream('output.txt'); // Pipe the readable stream into the writable stream readableStream.pipe(writableStream); // Handle 'finish' event when piping is done writableStream.on('finish', () => { console.log('File copied successfully.'); });
説明:
実際のアプリケーションでは、大きなファイルをサーバーにアップロードする必要がある場合があります。ファイル全体をメモリにロードする代わりに、ストリームを使用してファイルのアップロードを効率的に処理できます。
例: Node.js と multer でストリームを使用してファイルをアップロードする
const express = require('express'); const multer = require('multer'); const fs = require('fs'); const app = express(); const upload = multer({ dest: 'uploads/' }); app.post('/upload', upload.single('file'), (req, res) => { const readableStream = fs.createReadStream(req.file.path); const writableStream = fs.createWriteStream(`./uploads/${req.file.originalname}`); // Pipe the uploaded file to the writable stream readableStream.pipe(writableStream); writableStream.on('finish', () => { res.send('File uploaded and saved.'); }); writableStream.on('error', (err) => { res.status(500).send('Error saving file.'); }); }); app.listen(3000, () => { console.log('Server is running on port 3000'); });
Explanation:
Example:
readableStream.on('error', (err) => { console.error('Stream error:', err.message); });
Example:
writableStream.write(chunk, (err) => { if (err) console.error('Error writing chunk:', err.message); });
Streams in Node.js offer a powerful and efficient way to handle data, especially in cases where data comes in large quantities or needs to be processed incrementally. From reading and writing files to handling network requests and processing data in real time, streams allow you to build scalable and performant applications. In this article, we explored the different types of streams, how to use them, and real-world use cases to deepen your understanding of stream-based processing in Node.js.
以上がNode.js のストリームを理解する — 効率的なデータ処理の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。