Node.js Buffer(缓冲区)

Buffer 是 Node.js 中的一个核心类，用于处理二进制数据。在 Node.js 中，所有与流相关的操作（如文件系统操作、网络通信等）都会涉及到 Buffer。Buffer 类主要用于处理字节序列，它是一个固定长度的内存区域，用于存储原始数据。

创建 Buffer

Buffer 可以通过多种方式创建：

1. 从字符串创建:

   const buf1 = Buffer.from('hello');
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2. 从数组创建:

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

   const buf3 = Buffer.alloc(5);  // 创建一个长度为5的Buffer，并填充为0
   const buf4 = Buffer.allocUnsafe(5);  // 创建一个长度为5的Buffer，不保证内容为0
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Buffer 的属性和方法

Buffer 类提供了许多属性和方法来操作二进制数据。

属性

• buf.length: 返回 Buffer 的长度。

方法

• buf.toString([encoding], [start], [end]): 将 Buffer 转换为字符串。

  • Example:

    const buf = Buffer.from('hello');
    console.log(buf.toString());  // 输出 "hello"
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• buf.write(string, [offset], [length], [encoding]): 将字符串写入 Buffer。

  • Example:

    const buf = Buffer.alloc(5);
    buf.write('hello', 0, 5, 'utf8');
    console.log(buf.toString());  // 输出 "hello"
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• buf.toJSON(): 返回 Buffer 的 JSON 表示。

  • Example:

    const buf = Buffer.from('hello');
    console.log(buf.toJSON());
    // 输出: {"type":"Buffer","data":[104,101,108,108,111]}
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• buf.copy(target, targetStart, sourceStart, sourceEnd): 将 Buffer 的一部分复制到另一个 Buffer。

  • Example:

    const src = Buffer.from('hello world');
    const dest = Buffer.alloc(5);
    src.copy(dest, 0, 0, 5);
    console.log(dest.toString());  // 输出 "hello"
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• buf.fill(value, [start], [end], [encoding]): 用指定值填充 Buffer。

  • Example:

    const buf = Buffer.alloc(5);
    buf.fill(0xff);
    console.log(buf);  // 输出: <Buffer ff ff ff ff ff>
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• buf.equals(otherBuffer): 检查两个 Buffer 是否相等。

  • Example:

    const buf1 = Buffer.from('hello');
    const buf2 = Buffer.from('hello');
    console.log(buf1.equals(buf2));  // 输出 true
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• buf.compare(otherBuffer): 比较两个 Buffer 的字节顺序。

  • Example:

    const buf1 = Buffer.from('abc');
    const buf2 = Buffer.from('def');
    console.log(buf1.compare(buf2));  // 输出 -1 (表示 buf1 在 buf2 之前)
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Buffer 操作示例

下面是一个示例，演示了如何使用 Buffer 类的一些基本方法。

const buf1 = Buffer.from('hello');
const buf2 = Buffer.from('world');

console.log('Buffer as string:', buf1.toString());

buf1.write('hi', 0, 2, 'utf8');
console.log('Buffer after write:', buf1.toString());

const buf3 = Buffer.concat([buf1, buf2]);
console.log('Concatenated buffer:', buf3.toString());

const buf4 = Buffer.alloc(5);
buf1.copy(buf4, 0, 0, 2);
console.log('Copied buffer:', buf4.toString());

const buf5 = Buffer.from([0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f]);
console.log('Buffer from array:', buf5.toString());
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注意事项

• Buffer 类是 Node.js 中特有的，不应该在浏览器环境中使用。
• Buffer 的容量是固定的，一旦创建就不能改变。
• 使用 Buffer.allocUnsafe 创建的 Buffer 不会被初始化为零，因此可能存在安全风险。

总结

Buffer 是 Node.js 中处理二进制数据的重要工具。通过掌握 Buffer 的创建和使用方法，你可以更好地处理文件系统操作、网络通信等场景中的数据。