nodejs Buffer与FS、Stream学习

在网络通信中，拿前端举例，客户端发送请求给服务器请求index.html，则服务器会以字符串的形式返回给客户端html文件，但是像mp3、flv、mp4这些媒体文件实际上是二进制数据文件，所以当客户端请求时，服务器必须分块以二进制的形式给客户端发送数据，传统的Array数据类型不足以储存这些数据，Buffer就是为了弥补Array而产生的。
从结构上看Buffer非常像一个数组，它的每个元素储存2位16进制的数据，一个元素就代表内存的一个字节
Buffer是通过底层的C++申请的

一、Buffer的使用

-使用Buffer不需要引入模块，它是node的核心模块
-Buffer中存储的都是二进制数据，在计算机中所有的二进制数据都是以16进制的方式显示的
-每个元素的范围都是00-ff

1.直接从字符串构建

Buffer.from(str)

var str = 'Hello world';
var buf = Buffer.from(str)
> console.log(buf)
<Buffer 48 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64>
> console.log(buf.length)
11
> buf = Buffer.from('哈哈')
> console.log(buf.length)
6
//

使用buffer.length返回占用的字节长度，而str.length返回字符长度，在uft-8中一个中文占3个字节

2.创建指定大小的缓冲，通过索引进行操作

Buffer.alloc(size)
注意：新的node已经不推荐使用new Buffer 方法创建缓冲
-buffer里的内存空间都是连续的，一旦创建大小不会改变

//分配一个10字节的缓冲
var buf = Buffer.alloc(10)
buf[0] = 88;
buf[1] = 255;
buf[2] = 0xaa;
buf[3] = 256;
buf[4] = 556;
buf[10] = 0xff;
//超出buffer数值范围的数据会截取后8位进行存储
//超出buffer地址范围的数据不会存储
> console.log(buf)
<Buffer 58 ff aa 00 2c 00 00 00 00 00>
> console.log(buf[2].toString(2))
10101010
//使用buf[x].toString()方法可以将元素的值转换为别的进制进行显示
//使用console.log(buf[x])只会打印10进制的值

二、FS与Stream

在服务器中与文件系统的交互是十分重要的，node的fs模块提供了一些标准文件访问的API

1.FS的使用

-在fs中所有的文件方法都有同步和异步两种形式，同步的方法都以Sync结尾
同步文件系统会阻塞程序执行，而异步不会，异步方法通过回调函数来返回数据
首先使用同步方法，文件写入的流程：打开→写入→关闭

const fs = require('fs')
var fd = fs.openSync(’hello.txt','w');
//openSync(path,flags[,mode])
//flags 有 /r只读和 /w写
//同步方法会返回一个文件描述符，以便对读取的文件进行操作
console.log(fd)
fs.writeSync(fd,'hello world')
//fs.writeSync(fd,string,position[,encoding])
//position是指从第几个字节开始
//encoding默认为utf-8
fs.closeSync(fd)

使用异步方式
异步方法结果通过回调函数返回，通过在回调函数里打印arguments可知，回调函数会被传入2个参数，第一个是error错误对象，第二个是文件描述符fd

fs.open('hello.txt','w',function(){
  console.log(arguments)
})
>{ '0': null, '1': 3 }
//fs.open(path,flags[,mode],callback(err,fd))
//nodejs设计思想：错误优先，回调函数第一个参数为错误对象
fs.open('hello.txt','w',function(err,fd){
  if(!err){
    fs.write(fd,'hello asynchronous',function(err){
      if(!err){
        console.log('写入成功')
        fs.close(fd,function(err){
          if(!err)
            console.log('关闭啦')
        })
      }
    })
  }
})
//fs.write(fd,string[,position][,encoding],callback(err,written,string))

使用fs.writeFile(path,data,options,callback)和fs.readFile()可以进行更快捷的文件操作

2.使用Stream

-使用fs的方法进行文件写入都不适合大文件，因为这是一次性的写入，在写入文件之前必须要读取全部的数据然，这样很容易导致内存溢出。使用流进行读写，每次都会只读取一定量的数据，分多次操作，完成数据传输。
-所有的流都支持通过open、close事件监听流的打开和关闭还有data事件监听数据的传输。其实node中的http模块里inComingMessage就是一个流的实现，net模块的socket也是一个流，从它们都存在open、close、data事件类型很容易推测得出。

const fs = require('fs')
//创建一个可写流
//fs.createWriteStream(path[,options])
var ws = fs.createWriteStream('hello.txt')
ws.one('open',function(){
  console.log('流打开了')
  ws.write('通过可写流进行文件写入');
  ws.write('可以分多次写入');
})
//on(事件,callback)  程序运行时永久有效
//one(事件,callback)  触发一次后失效
ws.end()
//不能使用ws.close()，ws.close()为关闭流，因为流的写入是异步的，关闭流会在写入完成之前
//创建可读流
var rs = fs.createReadStream('livetune - Satisfaction.mp3')
ws = fs.createWriteStream('music.mp3')
rs.on('data',function(data){
  console.log(data)
  ws.write(data)
})
rs.on('close',function(){
  ws.close()
})
//在可读流关闭后关闭可写流