NodeJS实现自定义流的方法

Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境，可以使用它来开发服务器和命令行工具。流（Stream）是Node.js中非常重要的概念，是对提高数据读取和写入效率的一种机制。Node.js提供了一些内置的文件流和网络流，同时还提供了API来自定义流。

自定义流的原理

在Node.js中，流是一种基于事件的API，它具有以下几个特点：

• 数据是逐段(chunk)传输的。
• 数据传输是有序的，不会阻塞事件循环。
• 数据传输同时需要两端（source和destination）分别参与。

利用上述的特点，我们可以自定义流并安排好数据的传输。

自定义可读流

实现_read方法

在自定义可读流时，需要实现_read()方法。当这个流被读取时，它会获取从你的流上“请求”的数量的数据块，所以你需要在_read()方法中读入所需的数据并将其传递给消费者。

这是一个实例，它描述了如何实现一个可读流，该流每秒向消费者输出一个数字：

const Readable = require('stream').Readable;

class Counter extends Readable {
    constructor (options) {
        super(options);
        this._max = 1000;
        this._index = 1;
    }

    _read () {
        const i = this._index++;
        if (i > this._max)
            this.push(null); //end of stream
        else {
            const str = '' + i; // a stringified number
            const buf = Buffer.from(str, 'ascii');
            this.push(buf);
        }
    }
}

const counter = new Counter();
counter.pipe(process.stdout); //outputs 1 to 1000 on stdout

实现push方法

push(chunk)方法用于向流中推送数据块。此方法可用于多种计算机系统。它用于将数据块添加到内部缓冲器中，然后在可读状态下将其推送到流上。

const Readable = require('stream').Readable;

class MyReadableStream extends Readable {
  constructor(source,options) {
    super(options);
    this._source = source;
  }

  _read() {
    const chunk = this._source.produceNextChunk(); // 获得下一个数据块

    if (chunk === null) {
      return this.push(null); // 数据读取完毕，将 null 推入 stream
    }

    this.push(chunk); // 将数据块推入 stream
  }
}

自定义可写流

实现_write方法

在自定义可写流时，需要实现_write()方法。当您向流中写入数据时，它会接收该数据块并将其提供给适当的位置。

这是一个实例，它描述了如何实现一个可写流，当向它写入数据时会打印数据的字节数：

const Writable = require('stream').Writable;

class CountingStream extends Writable {
    constructor (options) {
        super(options);
        this.byteCount = 0;
    }

    _write (chunk, encoding, callback) {
        this.byteCount += chunk.length;
        callback();
    }
}

const countingStream = new CountingStream();
countingStream.write('hello, world!');
console.log(`${countingStream.byteCount} bytes written`);

实现write方法

write(chunk, [encoding], [callback])方法用于将数据块写入流。

const Writable = require('stream').Writable;

class MyWritableStream extends Writable {
  constructor(dest, options) {
    super(options);
    this.dest = dest;
  }

  _write(chunk, encoding, callback) {
    if (this.dest.write(chunk) === false) {
      this.dest.once('drain', callback);
    } else {
      callback();
    }
  }
}

// 使用 CustomStream
const ws = new MyWritableStream(fs.createWriteStream('message.txt'));
ws.write('hello, ');
ws.write('world');

示例

以下是实际应用的示例，其中一个自定义可读流从网站中获取数据，另一个自定义可写流将数据写入文件中。

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

class WebsiteReader extends Readable {
  constructor(site) {
    super();
    this.site = site;
    this.html = '';
  }

  _read() {
    if (this.html) {
      this.push(this.html);
      this.html = '';
    } else {
      http.get(this.site, response => {
        let buffer = '';
        response.on('data', data => {
          buffer += data;
        });
        response.on('end', () => {
          this.html += buffer;
          this.push(this.html);
          this.push(null);
        });
      });
    }
  }
}

class FileWriter extends Writable {
  constructor(path) {
    super();
    this._stream = fs.createWriteStream(path);
  }

  _write(chunk, enc, next) {
    this._stream.write(chunk, next);
  }

  _final(cb) {
    this._stream.end(cb);
  }
}

const reader = new WebsiteReader('http://www.example.com');
const writer = new FileWriter('example.html');

reader.pipe(writer);

在上面的示例中，WebsiteReader继承自Readable，并从http://www.example.com获取网页内容。一旦获取到足够的数据，它将数据块推入流中。接下来，我们创建了一个FileWriter流，并将其连接到WebsiteReader上，以将获取的数据写入名为example.html的文件中。。

通过流的使用，可以大大提高代码的简洁性和效率。可以通过以上攻略进行自定义流的开发。