Node.js中的Buffer对象及创建方式

目录

• 什么是Buffer？
• 注意
• Buffer中存储的都是二进制数据，但是在显示时以16进制显示
• Buffer.length表示占用内存的大小
• Buffer打印数字时会以十进制方式显示
• Buffer的创建方法
• 通过Buffer的构造函数，但不推荐使用
• 通过allocUnsafe方法
• 通过alloc方法
• 通过Buffer.from()方法
• 写入缓冲区
• 从缓冲区读取数据
• 将 Buffer 转换为 JSON 对象
• 拷贝缓冲区
• 缓冲区与迭代器
• 总结

什么是Buffer？

js语言自身只有字符串数据类型，没有二进制数据类型，而处理TCP和文件流的时候，必须处理二进制数据。

node.js提供了一个Buffer对象来提供对二进制数据的操作。

Buffer 类在 Node.js 中是一个全局变量，在使用时无需引入模块，直接使用即可。

Buffer 类的实例类似于整数数组，但 Buffer 的大小是固定的、且在 V8 堆外分配物理内存。 Buffer 的大小在被创建时确定，且无法调整。

注意

Buffer中存储的都是二进制数据，但是在显示时以16进制显示

Buffer中每一个元素的范围从（00-ff）即（0-255）

let str = 'Hello word'
let buf = Buffer.from(str);
//将字符串保存到Buffer中
console.log(buf)//<Buffer 48 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 64>

Buffer.length表示占用内存的大小

由于汉字占3字节所以buf.length打印出来是12，而字符串的长度为8。

let str = 'Hello 小萱'
let buf = Buffer.from(str);

console.log(str.length);//8
console.log(buf.length);//12

Buffer打印数字时会以十进制方式显示

我们创建长度为5的的Buffer对象，并向里面添加字符和数字如下，我们分别打印字符和数字时会发现打印数字时会以十进制显示。

let buf = Buffer.alloc(5);
buf[0] = "a";
buf[1] = 10;
buf[2] = 15;
buf[3] = 20;
buf[4] = 25;
console.log(buf[1])//10
console.log(buf[2]);//15

Buffer的创建方法

通过Buffer的构造函数，但不推荐使用

如创建一个指定大小的Buffer，

let buf = new Buffer(10);
console.log(buf);//<Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00>

我们打开node.js中文网官方文档，发现Buffer的构造方法全部都被弃用了，因此我就不重点写这部分了

通过allocUnsafe方法

语法：

Buffer.allocUnsafe(size)

size： 必选参数，Buffer 所需的长度。

以这种方式创建的 Buffer 实例的底层内存不会被初始化。 新创建的 Buffer 的内容是未知的，可能包含敏感的数据。如果使用allocUnsafe方法，那么他在分配内存时没有清理数据，如果被分配的内存如果存在数据，那么就会造成数据泄漏。但是它的性能优于alloc方法。

let buf = Buffer.allocUnsafe(10);
console.log(buf);//<Buffer 00 00 4a 00 00 3c 00 00 90 00>

通过alloc方法

语法：

Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])

size ：必选参数， Buffer 所需的长度。

fill ：可选参数，用于预填充新 Buffer 的值。 默认值: 0。

encoding ：可选参数，如果 fill 是字符串，则这就是它的编码。 默认值: ‘utf8’。

创建一个指定大小为10的Buffer对象。

其中传入必选参数10，那么它默认fill 为 undefined，则 Buffer 将以零填充。

再传入可选参数fill为1，则以1填充

最后可以传入fill的编码格式，表示fill将以什么方式编码

let buf = Buffer.alloc(10);
console.log(buf);//<Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00>
let buf1 = Buffer.alloc(10,1)
console.log(buf1);//<Buffer 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01>
let buf2 = Buffer.alloc(10,1,"utf8")
console.log(buf2);//<Buffer 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01>

alloc方法会初始化Buffer缓存区，它可确保新创建的 Buffer 实例的内容永远不会包含来自先前分配的敏感数据，包括可能尚未分配给 Buffer 的数据。

通过Buffer.from()方法

1、通过数组创建

语法：

Buffer.from(array)

array：必选参数，用 0 – 255 范围内的字节 array 分配新的 Buffer。 该范围之外的数组条目将被截断以符合它。

通过创建我们发现数组里面值的范围为00-FF，同时不能是字符类型的值。

const buf = Buffer.from([1,3,5,7,4]);
console.log(buf)//<Buffer 01 03 05 07 04>
const  buf1 = Buffer.from(["a","b","c"]);
console.log(buf1)//<Buffer 00 00 00>

2、通过字符串创建
语法：

Buffer.from(string[, encoding])

string ：必选参数 要编码的字符串。
encoding ：可选参数 string 的编码。 默认值: ‘utf8’。

const buf1 = Buffer.from('this is a example');
console.log(buf1);//<Buffer 74 68 69 73 20 69 73 20 61 20 65 78 61 6d 70 6c 65>
//通过ToString方法将它转化成字符串
console.log(buf1.toString())//this is a example

写入缓冲区

语法：

buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])

string ：必选参数， 写入缓冲区的字符串。

offset ：可选参数，缓冲区开始写入的索引值，默认为 0 。

length ：可选参数，写入的字节数，默认为 buffer.length

encoding ：可选参数，使用的编码。默认为 ‘utf8’ 。

返回值：返回实际写入的大小。如果 buffer 空间不足， 则只会写入部分字符串。

const buf = Buffer.alloc(256);
const len = buf.write("this is a example");
console.log("写入字节数 : "+len);//17

从缓冲区读取数据

语法：

buf.toString([encoding[, start[, end]]])

encoding ：可选参数，使用的编码。默认为 ‘utf8’ 。

start ：可选参数，指定开始读取的索引位置，默认为 0。

end ：可选参数，结束位置，默认为缓冲区的末尾。

返回值：解码缓冲区数据并使用指定的编码返回字符串。

buf = Buffer.alloc(26);
for (let i = 0 ; i < 26 ; i++) {
    buf[i] = i + 65;
}

console.log( buf.toString('ascii'));       // 输出:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
console.log( buf.toString('ascii',0,10));   //使用 'ascii' 编码, 并输出:ABCDEFGHIJ
console.log( buf.toString('utf8',10,15));    // 使用 'utf8' 编码, 并输出: KLMNO
console.log( buf.toString(undefined,15,26)); // 使用默认的 'utf8' 编码, 并输出: PQRSTUVWXYZ

将 Buffer 转换为 JSON 对象

语法：

buf.toJSON()

返回值：返回 JSON 对象。

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
const json = JSON.stringify(buf);
console.log(json)//{"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}

拷贝缓冲区

语法：

buf.copy(targetBuffer[, targetStart[, sourceStart[, sourceEnd]]])

targetBuffer – 必选参数，要拷贝的 Buffer 对象。

targetStart – 数字, 可选, 默认: 0

sourceStart – 数字, 可选, 默认: 0

sourceEnd – 数字, 可选, 默认: buffer.length

var buf1 = Buffer.from('ABCDEFGHIJKLMNOP');
var buf2 = Buffer.from('UVWXYZ');
//将 buf2 插入到 buf1 指定位置上
buf2.copy(buf1, 2);
console.log(buf1.toString());

缓冲区与迭代器

可以使用 for…of 语法迭代 Buffer 实例：

通过迭代后会以十进制显示。

const buf = Buffer.from([oxc,2,3,4,5]);
console.log(buf)//<Buffer 01 02 03 04 05>

for (const b of buf) {
    console.log(b);
}
//12
// 2
// 3
// 4
// 5

const buf = Buffer.from('string');
console.log(buf)//<Buffer 73 74 72 69 6e 67>

for (const b of buf) {
    console.log(b);
}
//115
// 116
// 114
// 105
// 110
// 103

总结

1、Buffer对象是Node处理二进制数据的一个接口。它是Node原生提供的全局对象，可以直接使用。

2、网络层对于不同资源的请求和响应都是用二进制的形式来交互的。javascript中的字符串是以utf-8的格式存储的，处理二进制的能力很弱，因此需要使用Buffer来处理二进制数据。