Node.js躬行記（1）——Buffer、流和EventEmitter
- 2020 年 5 月 25 日
- 筆記
- Node.js躬行記
一、Buffer
Buffer是一種Node的內置類型，不需要通過require()函數額外引入。它能讀取和寫入二進制數據，常用於解析網絡數據流、文件等。
1）創建
通過new關鍵字初始化Buffer對象的方式已經被廢棄，下面的代碼都已經過時。
new Buffer(array) new Buffer(arrayBuffer[, byteOffset[, length]]) new Buffer(buffer) new Buffer(size) new Buffer(string[, encoding])
目前有兩種方式創建Buffer對象，第一種是通過alloc()或allocUnsafe()兩個靜態方法，語法如下。
Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])
Buffer.allocUnsafe(size)
alloc()方法可接收三個參數，後兩個是可選的。第一個參數是長度，第二個參數是預填充的值，第三個參數是字符編碼，默認值是「utf8」。
const buf1 = Buffer.alloc(10); const buf2 = Buffer.alloc(10, "A"); const buf3 = Buffer.alloc(10, "A", "ascii");
如果打印buf3，那麼得到的將是一組十六進制數據，而非難以閱讀的二進制數據，如下所示。
<Buffer 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41>
注意，Buffer的大小在創建時確定，後面也無法更改，其類型可由Buffer.isBuffer()辨別。當前Node支持的字符編碼有6種：
（1）ascii：僅適用於7位的ASCII數據。
（2）utf8：多位元組編碼的Unicode字符。許多網頁和其它文檔格式都在使用UTF-8。
（3）utf16le/ucs2：2或4個位元組，小端序編碼的Unicode字符。支持代理對（U+10000至U+10FFFF）。
（4）base64：Base64編碼，一種基於64個可打印字符來表示二進制數據的表示方法。
（5）latin1/binary：一種可編碼成單位元組字符串的方法。
（6）hex：將每個位元組編碼成兩個十六進制的字符。
allocUnsafe()是一個不安全的方法，因為它分配的內存片段是未初始化的，即沒有被清零。雖然這種設計性能優越，但分配的內存中可能會包含舊數據。
第二種是通過Buffer.from()方法創建Buffer對象，它的參數可以是數組、字符串、Buffer對象等，如下所示。
const buf = Buffer.from("A");
console.log(buf); //<Buffer 41>
2）轉換編碼
在讀取文件時，可通過toString()方法將Buffer對象轉換成字符串，如下所示，默認是UTF-8格式。
const fs = require('fs');
fs.readFile('./demo.txt', (err, buf) => {
buf.toString(); //"你好，Node.js"
buf.toString("base64"); //"5L2g5aW977yMTm9kZS5qcw=="
});
二、流
Node中的stream模塊用於處理流式數據，許多內置的核心模塊都在其內部實現了流操作，流還適用於網絡傳輸、JSON解析器、RFC（遠程調用）等。流包括四個抽象類：
（1）Readable：可讀流，讀取底層的I/O數據源。
（2）Writeable：可寫流，將數據寫入到目標中。
（3）Duplex：雙工流，即可讀也可寫。
（4）Transform：轉換流，會修改數據的雙工流。
1）pipe()
在可讀流中，包含一個管道方法：pipe()，它的作用是關聯可讀流與可寫流，讓數據通過管道從可讀流進入到可寫流中。pipe()方法能接收一個Writable對象，並返回對目標流的引用，從而可形成鏈式調用。
在下面的示例中，會將origin.txt中的數據通過管道寫入到target.txt文件中，調用文件模塊的createReadStream()方法能得到一個Readable對象。
const fs = require('fs');
const readable = fs.createReadStream('./origin.txt');
const writable = fs.createWriteStream('./target.txt');
readable.pipe(writable);
2）事件
以可讀流為例，它的data事件可在接收到數據塊後觸發，而end事件會在流沒有數據時觸發。在下面的示例中，origin.txt文件包含的內容是「hello Node.js」。
const fs = require('fs');
const readable = fs.createReadStream('./origin.txt', {highWaterMark: 2});
readable.on("data", (chunk) => {
console.log(`接收到 ${chunk.length} 個位元組的數據`, chunk.toString());
});
readable.on("end", () => {
console.log("結束接收");
});
在調用createReadStream()方法時，包含一個highWaterMark屬性，其默認值為64KB，它的作用是限制可緩衝的位元組數。當定義為2後，每接收2個位元組的數據，就會觸發data事件，打印結果如下所示。
接收到 2 個位元組的數據 he 接收到 2 個位元組的數據 ll 接收到 2 個位元組的數據 o 接收到 2 個位元組的數據 No 接收到 2 個位元組的數據 de 接收到 2 個位元組的數據 .j 接收到 1 個位元組的數據 s 結束接收
可讀流還包含一個error事件，用於監聽異常，其事件處理程序會接收一個Error對象。在下面的示例中，會讀取不存在的文件，從而觸發error事件。
const readable = fs.createReadStream('./demo.txt');
readable.on("error", (err) => {
console.log(err); //打印錯誤信息
});
3）實現流
當實現自定義的流時，需要繼承四個抽象類中的一個，表1列出了四個抽象類需要實現的方法。
| 抽象類 | 需要實現的方法 |
| Readable | _read() |
| Writeable | _write()、_writev()、_final() |
| Duplex | _read()、_write()、_writev()、_final() |
| Transform | _transform()、_flush()、_final() |
下面是一個自定義可寫流的例子，_write()方法中的encoding是一個字符串，表示字符編碼。
const { Writable } = require('stream');
class MyWritable extends Writable {
constructor(options) {
super(options);
}
_write(chunk, encoding, callback) {
if (encoding === "buffer") {
callback();
}
}
}
三、EventEmitter
Node的事件模塊目前只包含一個EventEmitter類（即事件觸發器），所有能觸發事件的對象都是EventEmitter類的實例。EventEmitter通常被用作基類，在Node內部，凡是提供事件機制的模塊都會繼承它。
在下面的示例中，聲明了一個EventEmitter實例，on()方法用於註冊監聽器，emit()方法用於觸發事件。在調用emit()方法時，傳遞了自定義的type參數。
const EventEmitter = require('events');
class MyEmitter extends EventEmitter {}
const myEmitter = new MyEmitter();
myEmitter.on('click', (type) => {
console.log(`觸發${type}事件`);
});
myEmitter.emit('click', "點擊");
注意，可註冊多個相同名稱的事件，監聽器會按照添加順序依次調用。事件模塊還提供了很多其它方法，例如off()用於解除事件綁定，once()可以只監聽一次事件。
