Node.js中使用Buffer编码、解码二进制数据详解

当我们需要处理二进制数据时，就需要使用到Node.js的Buffer API。Buffer API是用于处理二进制数据的API，可以将数据流转换为Buffer对象，进行编码、解码、拼接、拆分等操作。

创建Buffer对象

首先，我们需要创建一个Buffer对象来存储我们的二进制数据。可以通过下面的几种方式创建：

方法一：通过字符串创建Buffer对象

const buf1 = Buffer.from('Hello World', 'utf8');

方法二：通过数组创建Buffer对象

const buf2 = Buffer.from([0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f]);

方法三：通过长度创建Buffer对象

const buf3 = Buffer.alloc(5);

编码与解码

对于二进制数据的编码与解码，我们需要使用Buffer对象的toString()方法和from()方法，来进行字符串与二进制数据的转换。

将Buffer转成字符串

const buf = Buffer.from('Hello World', 'utf8');
const str = buf.toString('utf8');
console.log(str); // 输出：Hello World

将字符串转成Buffer

const str = 'Hello World';
const buf = Buffer.from(str, 'utf8');
console.log(buf); // 输出：<Buffer 48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64>

Base64编码与解码

Base64是一种常用的编码方式，可以将任意二进制数据转成可读的ASCII字符。在Node.js中，Buffer对象提供了Base64编码和解码的方法：toString('base64')和from('base64')。

const buf = Buffer.from('Hello World', 'utf8');
const base64Str = buf.toString('base64');
console.log(base64Str); // 输出：SGVsbG8gV29ybGQ=
const decodedBuf = Buffer.from(base64Str, 'base64');
console.log(decodedBuf.toString('utf8')); // 输出：Hello World

示例一：解析PNG文件

利用Node.js的fs和path模块读取PNG文件的二进制数据，并使用Buffer对象解析其中的关键信息。

const fs = require('fs');
const path = require('path');

const filename = path.resolve(__dirname, './sample.png');
const buffer = fs.readFileSync(filename);

// 读取文件头
const fileHeader = buffer.slice(0, 8).toString('hex');
console.log(`文件头：${fileHeader}`);

// 读取IHDR块中的宽度和高度信息
const start = buffer.indexOf('49484452', 0, 'hex') + 8; // IHDR块的起始位置
const width = buffer.readInt32BE(start);
const height = buffer.readInt32BE(start + 4);
console.log(`图片尺寸：${width}x${height}`);

示例二：处理TCP数据

下面是一个处理TCP数据的简单示例，将接收到的TCP数据进行解析和处理，并返回处理后的数据。

const net = require('net');

const server = net.createServer((socket) => {
  // 接收数据
  socket.on('data', (data) => {
    console.log(`接收到数据：${data.toString('hex')}`);

    // 处理数据
    const processedData = processTCPData(data);

    // 返回处理后的数据
    socket.write(processedData);
  });
});

server.listen(8000, () => {
  console.log('TCP服务器已启动');
});

function processTCPData(data) {
  // 解析数据...
  return processedData;
}

通过以上的例子，你应该可以初步了解如何使用Buffer对象进行二进制数据的编码和解码。在实际开发中，可以根据需要结合其他模块和AP进行更加复杂的操作。