NodeJS中Buffer模块详解

首先我们来了解一下NodeJS中Buffer模块的基础知识。

什么是Buffer

在Node.js中，Buffer 对象用于表示固定长度的二进制数列，它可以存储各种数据（包括字符串、JSON、二进制数据等）。

我们可以将其看做一个 JavaScript 的数组，用于存储字节数据（byte）。与数组不同的是，Buffer 分配的是堆内存，因此可以被直接用于 I/O 操作。

Buffer 对象在 V8 堆外分配物理内存，这是因为在 V8 堆中分配的对象受到内存限制（通常为 1.4GB）的限制。

通常我们会使用以下两种方式来创建一个 Buffer 对象：

• 通过 Buffer.alloc(size) 创建一个长度为 size 字节的 Buffer 对象。
• 通过 Buffer.from(data) 创建包含 data 的 Buffer 对象。

下面，我们通过实例来进一步了解 Buffer 的用法。

创建 Buffer 对象

我们通过以下代码来演示如何创建一个 Buffer 对象，并输出其内容：

const buf1 = Buffer.alloc(10); // 创建一个长度为 10 的 Buffer 对象
console.log(buf1); // <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00>

const buf2 = Buffer.from('hello'); // 通过字符串创建一个 Buffer 对象
console.log(buf2); // <Buffer 68 65 6c 6c 6f>
console.log(buf2.toString()); // 输出 'hello'

可以看到，当我们创建一个长度为 10 的 Buffer 对象时，其元素值均为 0。而对于通过字符串创建的对象，则会显示字符串中每个字符的 ASCII 码值。通过 buf2.toString() 可以将其解码为字符串类型。

写入与读取

我们可以使用 Buffer 对象的 write 和 read 方法在存储器和 I/O 操作中读写数据，下面我们通过一个文件读写的例子来进一步了解这个方法。

const fs = require('fs');
const buf = Buffer.alloc(1024);

console.log('准备读取文件...');

fs.open('input.txt', 'r+', (err, fd) => { 
   if (err) {
      return console.error(err);
   } 
   console.log('文件打开成功！');
   console.log(`准备读取 ${buf.length} bytes 的数据...`);

   fs.read(fd, buf, 0, buf.length, 0, (err, bytes) => {
      if (err) {
         console.log(err);
      }

      // 输出读取的字节
      if (bytes > 0) {
         console.log(buf.slice(0, bytes).toString());
      }

      // 关闭文件
      fs.close(fd, (err) => {
         if (err){
            console.log(err);
         } 
         console.log("文件已关闭。");
      });
   });
});

在代码中，我们使用了 fs 模块的 open 方法打开一个名为 'input.txt' 的文件，并使用 fs.read 方法从文件中读取数据，调用函数的参数依次为：文件描述符、缓冲区对象、读取字节长度、读取起点、回调函数；最后通过 fs.close 方法关闭文件。在控制台中运行代码时，我们可以看到读取文件内容的输出。

通过以上对 Buffer 模块的讲解，我们可以看出，它在后端编程中很有用，尤其在处理流数据和网络传输等方面都有很多应用。