node.js中Buffer缓冲器的原理与使用方法分析

网络编程 2024/11/18 佚名

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本文实例讲述了node.js中Buffer缓冲器的原理与使用方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

一、什么是Buffer

Buffer缓冲器是用来存储输入和输出数据的一段内存。js语言没有二进制数据类型，在处理TCP和文件流的时候，就不是很方便了。

所以node.js提供了Buffer类来处理二进制数据，Buffer类是一个全局变量，Buffer在创建的时候大小就固定了，无法改变。

Buffer类的实例类似于由字节元素组成的数组，可以有效的表示二进制数据。

二、什么是字节

字节是计算机存储时的一种计量单位，一个字节等于8个位。一个位就代表0或1，每8个位(bit)组成一个字节(byte)。

字节是网络传输数据的基本单位，一个字节最大表示的十进制数是255。

三、什么是进制

进制是人为定义的带进位的计数方法，常见的有二进制，八进制，十六进制，和十进制。

将任意数字转换成不同进制

console.log(parseInt('12', 2));
console.log(parseInt('12', 8));
console.log(parseInt('12', 16));
console.log(parseInt('12', 10));

转换进制的另一种方法：

console.log((10).toString(2));
console.log((10).toString(8));
console.log((10).toString(16));
console.log((10).toString(10));

四、创建Buffer的方法

通过Buffer.alloc来创建指定长度Buffer

//创建6个字节的Buffer，用0填充数据
let buf1 = Buffer.alloc(6);
console.log(buf1);
//指定数字进行填充
let buf2 = Buffer.alloc(6, 2);
console.log(buf2);
//也可以指定字符进行填充，第三个参数表示字符编码，默认为utf8
let buf3 = Buffer.alloc(6, 'a', 'utf8');
console.log(buf3);

通过Buffer.allocUnsafe创建未初始化的Buffer，Buffer中的数据是未知的。

let buf = Buffer.allocUnsafe(6);
console.log(buf);

通过字节数组创建一个Buffer

let buf = Buffer.from([1, 2, 3, 4, 5]);
console.log(buf);

通过字符串创建一个Buffer，第二个参数表示字符编码，一个中文用3个字节表示。

let buf = Buffer.from('世界你好', 'utf8');
console.log(buf);

五、Buffer的一些常用方法

通过 fill() 以指定的数据填充Buffer

let buf = Buffer.alloc(12);
console.log(buf);
//参数一表示用来填充的值
//参数二表示开始的偏移量
//参数三表示结束的偏移量
//参数四表示字符编码
//偏移量的计算是左闭右开的区间，[start, end)
buf.fill(1, 0, 2);
console.log(buf);
buf.fill(2, 2, 4);
console.log(buf);
buf.fill('A', 4, 6);
console.log(buf);

通过 write() 向Buffer中写入数据

let buf = Buffer.alloc(12);
console.log(buf);
//参数一表示要写入的字符串
//参数二表示写入的偏移量
//参数三表示写入的字节数
//参数四表示字符编码
buf.write('世界', 0, 3);
console.log(buf);
console.log(buf.toString());
buf.write('世界', 3, 6);
console.log(buf);
console.log(buf.toString());

通过 writeInt8() 写入一个8位的整数，注意该整数是带符号的。

let buf = Buffer.alloc(12);
console.log(buf);
buf.writeInt8(1, 0);
buf.writeInt8(2, 1);
buf.writeInt8(3, 2);
//注意，8位的整数，如果带符号，区间在 -128 到 127 之间
buf.writeInt8(127, 3);
console.log(buf);

方法中还有一些writeInt16BE()，writeInt32BE()，writeInt16LE()，writeInt32LE()的方法。

因为不同的CPU架构，有不同的字节序，字节序是指数字在内存中保存的顺序。

以 BE 结尾的，表示 Big Endian ，将高位存储在起始位置。

以 LE 结尾的，表示 Little Endian，将低位存储在起始位置。

let buf = Buffer.alloc(6);
//将高位存储在起始位置
buf.writeInt16BE('256', 0); // [01 00 00 00 00 00]
console.log(buf);
//读取要与写入的方法一致，不然数据会错乱。
console.log(buf.readInt16BE(0));
let buf2 = Buffer.alloc(6);
//将低位存储在起始位置
buf2.writeInt16LE('256', 0); // [00 01 00 00 00 00]
console.log(buf2);
//读取要与写入的方法一致，不然数据会错乱。
console.log(buf.readInt16LE(0));

通过 toString() 方法，将Buffer解码成字符串。

let buf = Buffer.alloc(12);
buf.write('世', 0, 3);
buf.write('界', 3, 3);
buf.write('你', 6, 3);
buf.write('好', 9, 3);
console.log(buf);
console.log(buf.toString());

通过 slice() 创建一个新的Buffer切片，但是内存的指向与原Buffer仍然是同一块内存。

let buf = Buffer.alloc(12, 6);
console.log(buf);
//参数一表示开始切片偏移量
//参数二表示结束切片偏移量
let buf2 = buf.slice(0, 3);
buf2.fill(9);
console.log(buf);

通过 copy() 拷贝一个Buffer的数据到另一个Buffer

let t_buf = Buffer.alloc(12);
let s_buf = Buffer.alloc(6);
s_buf.write('世界', 0);
console.log(s_buf.toString());
//参数一表示，拷贝进的Buffer
//参数二表示，拷贝进Buffer的开始偏移量
//参数三表示，源Buffer的开始拷贝偏移量
//参数四表示，源Buffer的结束拷贝偏移量
s_buf.copy(t_buf, 0, 0, 6);
console.log(t_buf.toString());

通过 Buffer.concat() 可以合并多个Buffer，返回一个新Buffer

let buf1 = Buffer.alloc(6);
buf1.write('hello,');
let buf2 = Buffer.alloc(6);
buf2.write('世界');
let buf3 = Buffer.concat([buf1, buf2]);
console.log(buf3.toString());
//如果合并后的Buffer字节数大于设置的值，则会截断
let buf4 = Buffer.concat([buf1, buf2], 9);
console.log(buf4.toString());

判断是否为一个Buffer

console.log(Buffer.isBuffer({'name': 'test'}));
console.log(Buffer.isBuffer(Buffer.from('test')));

通过 Buffer.byteLength() 获取字符串字节长度

console.log(Buffer.byteLength('你好，世界'));

希望本文所述对大家node.js程序设计有所帮助。

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