Buffer是什麼？ Buffer如何使用與具體使用場景實例詳解

JavaScript對字串處理十分友好，無論是寬位元組還是單字節字串，都被認為是一個字串。 Node需要處理網路協定、操作資料庫、處理圖片、檔案上傳等，還需要處理大量二進位數據，自帶的字串遠遠不能滿足這些要求，因此Buffer應運而生。

Buffer結構

Buffer是一個典型的Javascript和C++結合的模組，性能相關部分用C++實現，非性能相關部分用javascript實現。

Node在進程啟動時Buffer就已經加裝進入內存，並將其放入全域對象，因此無需require

Buffer對象：類似於數組，其元素是16進制的兩位數。

Buffer記憶體分配

Buffer物件的記憶體分配不是在V8的堆記憶體中，在Node的C++層級實作記憶體的申請。

為了有效率的使用申請來得內存，Node中採用slab分配機制，slab是一種動態內存管理機制，應用各種*nix作業系統。 slab有三種狀態：

(1) full：完全分配狀態

(2) partial：部分分配狀態

(3) empty：沒有被指派狀態

Buffer的轉換
 
Buffer物件可以和字串相互轉換，支援的編碼類型如下：

ASCII、UTF-8、UTF-16LE/ UCS-2、Base64、Binary、Hex

字串轉Buffer

#new Buffer(str, [encoding])，預設UTF-8
#buf. write(string, [offset], [length], [encoding])

#Buffer轉字串

buf.toString([encoding], [start], [end])

Buffer不支援的編碼類型

透過Buffer.isEncoding(encoding)判斷是否支援

iconv-lite：純JavaScript實現，更輕量，效能更好無需C++到javascript的轉換

iconv：呼叫C++的libiconv函式庫完成

Buffer的拼接

注意"res.on( 'data', function(chunk) {})"，其中的參數chunk是Buffer對象，直接用+拼接會自動轉換為字串，對於寬字節字元可能會導致亂碼產生，

解決方法：

(1) 透過可讀流中的setEncoding()方法，該方法可以讓data事件傳遞不再是Buffer對象，而是編碼後的字串，其內部使用了StringEncoder模組。

(2) 將Buffer物件暫存到陣列中，最後在組裝成一個大Buffer讓後編碼轉換為字串輸出。

Buffer在檔案I/O和網路I/O中廣泛應用，其效能舉足輕重，比普通字串效能高出很多。

Buffer的使用除了與字串的轉換有效能損耗外，在檔案讀取時候，有一個highWaterMark設定對效能影響至關重要。

a，highWaterMark設定對Buffer記憶體的分配和使用有一定影響。

b， highWaterMark設定太小，可能導致系統呼叫次數過多。

什麼時候該用buffer，什麼時候不該用  ------ 純粹的javascript支持unicode碼而對二進位不是很支持，當解決TCP流或文件流的時候，處理流是有必要的，我們保存非utf-8字串，2進位等等其他格式的時候，我們就必須得使用」Buffer「 。

實例引入

 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 !") ;

以下是運行結果：

讀取速度肯定string更快，buffer還需要toString()的運算。 所以我們在保存字串的時候，該用string還是要用string，就算大字串拼接string的速度也不會比buffer慢。

那什麼時候我們又需要用buffer呢？沒辦法的時候，當我們保存非utf-8字串，2進位等等其他格式的時候，我們就必須得使用了。

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