Buffer是什么？Buffer如何使用和具体使用场景实例详解

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“ 。

实例引入

 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。

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