buffer是什麼？深入了解Nodejs中的buffer模組

buffer是什麼？以下這篇文章帶大家深入了解一下Nodejs中的buffer模組，介紹一下創建、複製、拼接、截取、填充Buffer，以及Buffer與String相互轉換的方法，希望對大家有幫助！

1.buffer是什麼？

我們知道，JS在對字串、陣列、數字、布林值等都有對應的方法API進行操作處理，而在Node中，還需要檔案操作、網路通訊、操作資料庫、資料傳輸等能力；文件在儲存層面都是以二進位形式表示，在http的請求和回應中資料的傳輸也是以二進位資料進行傳輸，所以僅僅目前的JS能力還是不夠的，也就在Node中提供了buffer模組。

即：使得NodeJS擁有像操作字串一樣來操作處理二進位資料的能力。 buffer也被稱為臨時性暫存區，即暫時存放輸入和輸出二進位資料的一段記憶體。

在之前的文章聊聊Nodejs中的核心模組：stream流模組（看看如何使用）中，我們了解到在對大檔案進行讀取操作時候，一般不會一次全部讀取到記憶體中，而是以流的形式讀取一段資料塊，而連續的資料塊便形成了資料流的概念。而在對資料區塊讀取和寫入過程中，資料首先會儲存在buffer(臨時性暫存區)的記憶體中，以待處理。

1.1 了解buffer記憶體分配

#buffer物件的記憶體分配並不是在V8的堆記憶體中，而是在Node的C 層面實現內存的申請；為了高效的使用申請來得內存，Node中採用slab分配機制（一種動態內存管理機制）。

1. 2 buffer的全局性

Node在進程啟動時buffer就已經加裝進入內存，並將其放入全局對象，使用時候可以無需require引入，但是官方但仍然建議透過import 或require 語句明確地引用它。

2. 建立Buffer

buffer實例除了可以在檔案讀取，http請求得到之外，還可以透過手動方式建構建立。

2.1 Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])

參數：

• # size: buffer長度
• fill: 預先填入值，預設值：0
• encoding: 如果fill是字串，則就是字串的編碼，預設：utf-8

#

import { Buffer } from 'buffer';

const buf = Buffer.alloc(8);

console.log(buf);
// <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00>

2.2 Buffer.allocUnsafe(size)

參數：

• size: 新的buffer所需長度
• 以這種方式建立的 Buffer 實例的底層記憶體不會被初始化。新建立的 Buffer 的內容是未知的，可能包含敏感的資料。

import { Buffer } from 'buffer';

const buf = Buffer.allocUnsafe(8);

console.log(buf);
// <Buffer e8 bf 99 e6 98 af e4 b8 80 e6>

2.3 Buffer.from(string[, encoding])

建立包含傳入string的新buffer

參數：

• string: 字串
• encoding: 編碼,預設值：utf-8

import { Buffer } from 'buffer';

const buf = Buffer.from('hello buffer');

console.log(buf);
// <Buffer 68 65 6c 6c 6f 20 62 75 66 66 65 72>

2.4 Buffer.from(array)

使用 0 – 255 範圍內的位元組 array 指派新的Buffer。

import { Buffer } from 'buffer';

const array = [0x62, 0x78, 0x84];
const buf = Buffer.from(array);

console.log(buf);
// <Buffer 62 78 84>

3. 複製Buffer

#3.1 Buffer.from(buffer)

#參數：

• buffer,要複製的buffer實例

import { Buffer } from 'buffer';
// 新建
const buf1 = Buffer.alloc(10, 2);
// 复制
const buf2 = Buffer.from(buf1);

console.log(buf1);
// <Buffer 02 02 02 02 02 02 02 02 02 02>
console.log(buf2);
// <Buffer 02 02 02 02 02 02 02 02 02 02>

3.2 buf.copy(target[, targetStart[, sourceStart[, sourceEnd]]] )

將buf實例複製到target目標

import { Buffer } from 'buffer';

const buf1 = Buffer.alloc(10, 2);
const buf2 = Buffer.allocUnsafe(10)
// 将buf1复制到buf2
buf1.copy(buf2);

console.log(buf1);
// <Buffer 02 02 02 02 02 02 02 02 02 02>
console.log(buf2);
// <Buffer 02 02 02 02 02 02 02 02 02 02>

4. 拼接Buffer

##4.1 Buffer.concat(list[, totalLength])

傳回list中所有buffer實例連接在一起的新buffer

參數：

#list:ce1f03efdfa3a50760234dcf9b3662a8 | 2352a1ddeafcbb075c98dd9a641f874c
• totalLength: 連接總長度。

注意：

如果清單沒有條目，或 totalLength 為 0，則傳回新的零長度 Buffer。
• 如果未提供 totalLength，則從 list 中的 Buffer 實例透過相加其長度來計算。

• import { Buffer } from 'buffer';
  
  const buf1 = Buffer.alloc(4, 2);
  const buf2 = Buffer.alloc(4, 3);
  
  const buf3 = Buffer.concat([buf1, buf2]);
  
  console.log(buf1); // <Buffer 02 02 02 02>
  console.log(buf2); // <Buffer 03 03 03 03>
  console.log(buf3); // <Buffer 02 02 02 02 03 03 03 03>

5. 截取Buffer

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

從buf實例傳回新的Buffer實例，傳回的新Buffer實例只是來源buf實例的引用，也就是對新傳回的實例修改會影響原有的Buffer實例

參數：

• start: 起始位置，默认0
• end: 结束位置，默认buf.length

import { Buffer } from 'buffer';

const buf1 = Buffer.alloc(10, 2);
// 截取
const buf2 = buf1.slice(1,4);
// 截取部分修改
buf2[0] = 0x63;

console.log(buf1);
// <Buffer 02 63 02 02 02 02 02 02 02 02>
console.log(buf2);
// <Buffer 63 02 02>

6. 填充Buffer

6.1 buf.fill(value[, offset[, end]][, encoding])

参数：

• value,填充值
• offset: 在开始填充 buf 之前要跳过的字节数,默认值0
• end: 结束填充buf(不包括在内)的位置，默认值buf.length
• encoding,如果value值为字符串，则为字符串编码，默认utf-8

import { Buffer } from 'buffer';

const buf1 = Buffer.allocUnsafe(8).fill(2);

console.log(buf1);
// <Buffer 02 02 02 02 02 02 02 02>

6.2 buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])

根据 encoding 中的字符编码将 string 写入 buf 的 offset 处。

注意：length 参数是要写入的字节数。 如果 buf 没有足够的空间来容纳整个字符串，则只会写入 string 的一部分

参数：

• string: 写入的字符串值
• offset: 开始写入 string 之前要跳过的字节数,默认值为0
• length: 写入的最大字节数，默认值buf.length - offset
• encoding: 编码，默认utf-8

import { Buffer } from 'buffer';
// buf1 length为12
const buf1 = Buffer.alloc(12, 3);
// write offset大于buf1.length,写入无效
buf1.write('hello', 12);

console.log(buf1);
// <Buffer 03 03 03 03 03 03 03 03 03 03 03 03>
// 部分写入
buf1.write(&#39;hello&#39;, 10);
// <Buffer 03 03 03 03 03 03 03 03 03 03 68 65>

7. Buffer工具方法

7.1 Buffer.isBuffer(obj)

检验传入obj是否为buffer

import { Buffer } from 'buffer';

const buf1 = Buffer.alloc(12, 3);

console.log(Buffer.isBuffer(buf1));
// true

7.2 Buffer.isEncoding(encoding)

检查传入的编码名称是否被Buffer所支持

import { Buffer } from 'buffer';

console.log(Buffer.isEncoding('utf-8'))
// true

8. Buffer与String的转换

Buffer转String

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

参数：

• encoding:使用的字符串编码，默认utf-8
• start,开始位置，默认0
• end,结束位置，默认buf.length

import { Buffer } from 'buffer';

const buf1 = Buffer.allocUnsafe(26)

for (let i = 0; i < 26; i++) {
  // 97 是 &#39;a&#39; 的十进制 ASCII 值。
  buf1[i] = i + 97;
}

console.log(buf1.toString())
// abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

String转Buffer

8.2 Buffer.from(string[, encoding])

参数：

• string: 字符串
• encoding: 编码,默认值：utf-8

import { Buffer } from 'buffer';

const buf = Buffer.from('hello buffer');

console.log(buf);
// <Buffer 68 65 6c 6c 6f 20 62 75 66 66 65 72>

9. Buffer与Array的对比

9.1 与Array类似点

• 可以使用下标获取指定位置的值
• 可以使用length属性获取Buffer大小
• 可以使用for...of遍历

9.2 与Array不同之处

• 存储的是16进制的两位数
• 值为0-255
• 支持多种编码格式
• 内存不在v8堆中分配
• 底层有c++实现，上层由js控制

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以上是buffer是什麼？深入了解Nodejs中的buffer模組的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！