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详解Nodejs Buffer模块的常用API
- 青灯夜游ke hadapan
- 2021-05-13 10:49:591896semak imbas
本篇文章带大家详细介绍一下Nodejs Buffer模块的常用API。有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对大家有所帮助。
模块概览
Buffer是node的核心模块，开发者可以利用它来处理二进制数据，比如文件流的读写、网络请求数据的处理等。
Buffer的API非常多，本文仅挑选 比较常用/容易理解 的API进行讲解，包括Buffer实例的创建、比较、连接、拷贝、查找、遍历、类型转换、截取、编码转换等。【推荐学习：《nodejs 教程》】
创建
- new Buffer(array)
- Buffer.alloc(length)
- Buffer.allocUnsafe(length)
- Buffer.from(array)
通过 new Buffer(array)
// Creates a new Buffer containing the ASCII bytes of the string 'buffer' const buf = new Buffer([0x62, 0x75, 0x66, 0x66, 0x65, 0x72]);
验证下：
var array = 'buffer'.split('').map(function(v){
return '0x' + v.charCodeAt(0).toString(16)
});
console.log( array.join() );
// 输出：0x62,0x75,0x66,0x66,0x65,0x72通过 Buffer.alloc(length)
var buf1 = Buffer.alloc(10); // 长度为10的buffer，初始值为0x0 var buf2 = Buffer.alloc(10, 1); // 长度为10的buffer，初始值为0x1
var buf3 = Buffer.allocUnsafe(10); // 长度为10的buffer，初始值不确定
var buf4 = Buffer.from([1, 2, 3]) // 长度为3的buffer，初始值为 0x01, 0x02, 0x03
通过Buffer.from()
例子一：Buffer.from(array)
// [0x62, 0x75, 0x66, 0x66, 0x65, 0x72] 为字符串 "buffer" // 0x62 为16进制，转成十进制就是 98，代表的就是字母 b var buf = Buffer.from([0x62, 0x75, 0x66, 0x66, 0x65, 0x72]); console.log(buf.toString());
例子二：Buffer.from(string[, encoding])
通过string创建buffer，跟将buffer转成字符串时，记得编码保持一致，不然会出现乱码，如下所示。
var buf = Buffer.from('this is a tést'); // 默认采用utf8 // 输出：this is a tést console.log(buf.toString()); // 默认编码是utf8，所以正常打印 // 输出：this is a tC)st console.log(buf.toString('ascii')); // 转成字符串时，编码不是utf8，所以乱码
对乱码的分析如下：
var letter = 'é'; var buff = Buffer.from(letter); // 默认编码是utf8，这里占据两个字节 <Buffer c3 a9> var len = buff.length; // 2 var code = buff[0]; // 第一个字节为0xc3，即195：超出ascii的最大支持范围 var binary = code.toString(2); // 195的二进制：10101001 var finalBinary = binary.slice(1); // 将高位的1舍弃，变成：0101001 var finalCode = parseInt(finalBinary, 2); // 0101001 对应的十进制：67 var finalLetter = String.fromCharCode(finalCode); // 67对应的字符：C // 同理 0xa9最终转成的ascii字符为) // 所以，最终输出为 this is a tC)st
例子三：Buffer.from(buffer)
创建新的Buffer实例，并将buffer的数据拷贝到新的实例子中去。
var buff = Buffer.from('buffer'); var buff2 = Buffer.from(buff); console.log(buff.toString()); // 输出：buffer console.log(buff2.toString()); // 输出：buffer buff2[0] = 0x61; console.log(buff.toString()); // 输出：buffer console.log(buff2.toString()); // 输出：auffer
buffer比较
buf.equals(otherBuffer)
判断两个buffer实例存储的数据是否相同，如果是，返回true，否则返回false。
// 例子一：编码一样，内容相同 var buf1 = Buffer.from('A'); var buf2 = Buffer.from('A'); console.log( buf1.equals(buf2) ); // true // 例子二：编码一样，内容不同 var buf3 = Buffer.from('A'); var buf4 = Buffer.from('B'); console.log( buf3.equals(buf4) ); // false // 例子三：编码不一样，内容相同 var buf5 = Buffer.from('ABC'); // <Buffer 41 42 43> var buf6 = Buffer.from('414243', 'hex'); console.log(buf5.equals(buf6)); //true //只要比较的两者内容相同,`buf.equals(otherBuffer)` 就返回true
buf.compare(target[, targetStart[, targetEnd[, sourceStart[, sourceEnd]]]])
同样是对两个buffer实例进行比较，不同的是：
可以指定特定比较的范围（通过start、end指定）
返回值为整数，达标buf、target的大小关系
假设返回值为
-
0：buf、target大小相同。 -
1：buf大于target，也就是说buf应该排在target之后。 -
-1：buf小于target，也就是说buf应该排在target之前。
看例子，官方的例子挺好的，直接贴一下：
const buf1 = Buffer.from('ABC'); const buf2 = Buffer.from('BCD'); const buf3 = Buffer.from('ABCD'); // Prints: 0 console.log(buf1.compare(buf1)); // Prints: -1 console.log(buf1.compare(buf2)); // Prints: -1 console.log(buf1.compare(buf3)); // Prints: 1 console.log(buf2.compare(buf1)); // Prints: 1 console.log(buf2.compare(buf3)); // Prints: [ <Buffer 41 42 43>, <Buffer 41 42 43 44>, <Buffer 42 43 44> ] // (This result is equal to: [buf1, buf3, buf2]) console.log([buf1, buf2, buf3].sort(Buffer.compare));
Buffer.compare(buf1, buf2)
跟 buf.compare(target) 大同小异，一般用于排序。直接贴官方例子：
const buf1 = Buffer.from('1234'); const buf2 = Buffer.from('0123'); const arr = [buf1, buf2]; // Prints: [ <Buffer 30 31 32 33>, <Buffer 31 32 33 34> ] // (This result is equal to: [buf2, buf1]) console.log(arr.sort(Buffer.compare));
从Buffer.from([62])谈起
这里稍微研究下Buffer.from(array)。下面是官方文档对API的说明，也就是说，每个array的元素对应1个字节（8位），取值从0到255。
Allocates a new Buffer using an array of octets.
数组元素为数字
首先看下，传入的元素为数字的场景。下面分别是10进制、8进制、16进制，跟预期中的结果一致。
var buff = Buffer.from([62]) // <Buffer 3e> // buff[0] === parseInt('3e', 16) === 62
var buff = Buffer.from([062]) // <Buffer 32> // buff[0] === parseInt(62, 8) === parseInt(32, 16) === 50
var buff = Buffer.from([0x62]) // <Buffer 62> // buff[0] === parseInt(62, 16) === 98
数组元素为字符串
再看下，传入的元素为字符串的场景。
0开头的字符串，在parseInt('062')时，可以解释为62，也可以解释为50（八进制），这里看到采用了第一种解释。字符串的场景，跟parseInt()有没有关系，暂未深入探究，只是这样猜想。TODO（找时间研究下）
var buff = Buffer.from(['62']) // <Buffer 3e> // buff[0] === parseInt('3e', 16) === parseInt('62') === 62
var buff = Buffer.from(['062']) // <Buffer 3e> // buff[0] === parseInt('3e', 16) === parseInt('062') === 62
var buff = Buffer.from(['0x62']) // <Buffer 62> // buff[0] === parseInt('62', 16) === parseInt('0x62') === 98
数组元素大小超出1个字节
感兴趣的同学自行探究。
var buff = Buffer.from([256]) // <Buffer 00>
Buffer.from('1')
一开始不自觉的会将Buffer.from('1')[0]跟"1"划等号，其实"1"对应的编码是49。
var buff = Buffer.from('1') // <Buffer 31> console.log(buff[0] === 1) // false
这样对比就知道了，编码为1的是个控制字符，表示 Start of Heading。
console.log( String.fromCharCode(49) ) // '1' console.log( String.fromCharCode(1) ) // '\u0001'
buffer连接：Buffer.concat(list[, totalLength])
备注：个人觉得totalLength这个参数挺多余的，从官方文档来看，是处于性能提升的角度考虑。不过内部实现也只是遍历list，将length累加得到totalLength，从这点来看，性能优化是几乎可以忽略不计的。
var buff1 = Buffer.alloc(10); var buff2 = Buffer.alloc(20); var totalLength = buff1.length + buff2.length; console.log(totalLength); // 30 var buff3 = Buffer.concat([buff1, buff2], totalLength); console.log(buff3.length); // 30
除了上面提到的性能优化，totalLength还有两点需要注意。假设list里面所有buffer的长度累加和为length
- totalLength > length：返回长度为totalLength的Buffer实例，超出长度的部分填充0。
- totalLength < length：返回长度为totalLength的Buffer实例，后面部分舍弃。
var buff4 = Buffer.from([1, 2]); var buff5 = Buffer.from([3, 4]); var buff6 = Buffer.concat([buff4, buff5], 5); console.log(buff6.length); // console.log(buff6); // <Buffer 01 02 03 04 00> var buff7 = Buffer.concat([buff4, buff5], 3); console.log(buff7.length); // 3 console.log(buff7); // <Buffer 01 02 03>
拷贝：buf.copy(target[, targetStart[, sourceStart[, sourceEnd]]])
使用比较简单，如果忽略后面三个参数，那就是将buf的数据拷贝到target里去，如下所示：
var buff1 = Buffer.from([1, 2]); var buff2 = Buffer.alloc(2); buff1.copy(buff2); console.log(buff2); // <Buffer 01 02>
另外三个参数比较直观，直接看官方例子
const buf1 = Buffer.allocUnsafe(26);
const buf2 = Buffer.allocUnsafe(26).fill('!');
for (let i = 0 ; i < 26 ; i++) {
// 97 is the decimal ASCII value for 'a'
buf1[i] = i + 97;
}
buf1.copy(buf2, 8, 16, 20);
// Prints: !!!!!!!!qrst!!!!!!!!!!!!!
console.log(buf2.toString('ascii', 0, 25));查找：buf.indexOf(value[, byteOffset][, encoding])
跟数组的查找差不多，需要注意的是，value可能是String、Buffer、Integer中的任意类型。
- String：如果是字符串，那么encoding就是其对应的编码，默认是utf8。
- Buffer：如果是Buffer实例，那么会将value中的完整数据，跟buf进行对比。
- Integer：如果是数字，那么value会被当做无符号的8位整数，取值范围是0到255。
另外，可以通过byteOffset来指定起始查找位置。
直接上代码，官方例子妥妥的，耐心看完它基本就理解得差不多了。
const buf = Buffer.from('this is a buffer'); // Prints: 0 console.log(buf.indexOf('this')); // Prints: 2 console.log(buf.indexOf('is')); // Prints: 8 console.log(buf.indexOf(Buffer.from('a buffer'))); // Prints: 8 // (97 is the decimal ASCII value for 'a') console.log(buf.indexOf(97)); // Prints: -1 console.log(buf.indexOf(Buffer.from('a buffer example'))); // Prints: 8 console.log(buf.indexOf(Buffer.from('a buffer example').slice(0, 8))); const utf16Buffer = Buffer.from('\u039a\u0391\u03a3\u03a3\u0395', 'ucs2'); // Prints: 4 console.log(utf16Buffer.indexOf('\u03a3', 0, 'ucs2')); // Prints: 6 console.log(utf16Buffer.indexOf('\u03a3', -4, 'ucs2'));
写：buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])
将sring写入buf实例，同时返回写入的字节数。
参数如下：
- string：写入的字符串。
- offset：从buf的第几位开始写入，默认是0。
- length：写入多少个字节，默认是 buf.length - offset。
- encoding：字符串的编码，默认是utf8。
看个简单例子
var buff = Buffer.alloc(4); buff.write('a'); // 返回 1 console.log(buff); // 打印 <Buffer 61 00 00 00> buff.write('ab'); // 返回 2 console.log(buff); // 打印 <Buffer 61 62 00 00>
填充：buf.fill(value[, offset[, end]][, encoding])
用value填充buf，常用于初始化buf。参数说明如下：
- value：用来填充的内容，可以是Buffer、String或Integer。
- offset：从第几位开始填充，默认是0。
- end：停止填充的位置，默认是 buf.length。
- encoding：如果
value是String，那么为value的编码，默认是utf8。
例子：
var buff = Buffer.alloc(20).fill('a'); console.log(buff.toString()); // aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
转成字符串: buf.toString([encoding[, start[, end]]])
把buf解码成字符串，用法比较直观，看例子
var buff = Buffer.from('hello'); console.log( buff.toString() ); // hello console.log( buff.toString('utf8', 0, 2) ); // he
转成JSON字符串：buf.toJSON()
var buff = Buffer.from('hello');
console.log( buff.toJSON() ); // { type: 'Buffer', data: [ 104, 101, 108, 108, 111 ] }遍历：buf.values()、buf.keys()、buf.entries()
用于对buf进行for...of遍历，直接看例子。
var buff = Buffer.from('abcde');
for(const key of buff.keys()){
console.log('key is %d', key);
}
// key is 0
// key is 1
// key is 2
// key is 3
// key is 4
for(const value of buff.values()){
console.log('value is %d', value);
}
// value is 97
// value is 98
// value is 99
// value is 100
// value is 101
for(const pair of buff.entries()){
console.log('buff[%d] === %d', pair[0], pair[1]);
}
// buff[0] === 97
// buff[1] === 98
// buff[2] === 99
// buff[3] === 100
// buff[4] === 101截取：buf.slice([start[, end]])
用于截取buf，并返回一个新的Buffer实例。需要注意的是，这里返回的Buffer实例，指向的仍然是buf的内存地址，所以对新Buffer实例的修改，也会影响到buf。
var buff1 = Buffer.from('abcde'); console.log(buff1); // <Buffer 61 62 63 64 65> var buff2 = buff1.slice(); console.log(buff2); // <Buffer 61 62 63 64 65> var buff3 = buff1.slice(1, 3); console.log(buff3); // <Buffer 62 63> buff3[0] = 97; // parseInt(61, 16) ==> 97 console.log(buff1); // <Buffer 62 63>
TODO
创建、拷贝、截取、转换、查找
buffer、arraybuffer、dataview、typedarray
buffer vs 编码
Buffer.from()、Buffer.alloc()、Buffer.alocUnsafe()
Buffer vs TypedArray
文档摘要
关于buffer内存空间的动态分配
Instances of the Buffer class are similar to arrays of integers but correspond to fixed-sized, raw memory allocations outside the V8 heap. The size of the Buffer is established when it is created and cannot be resized.
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unicode对照表 https://unicode-table.com/cn/#control-character
字符编码笔记：ASCII，Unicode和UTF-8 http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html
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