1. Buffer 缓冲区

我们会发现，对于前端开发来说，通常很少会和二进制直接打交道，但是对于服务器端为了做很多的功能，我们必须直接去操作其二进制的数据；

所以 Node 为了可以方便开发者完成更多功能，提供给了我们一个 Buffer类用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区，并且它是全局的。

我们可以将 Buffer 看成是一个存储二进制的数组，这个数组中的每一项，可以保存 8 位二进制：0000 0000

1. Buffer 和字符串

Buffer 相当于是一个字节的数组，数组中的每一项对应一个字节的大小：

如果我们希望将一个字符串放入到 Buffer 中，是怎么样的过程呢？

js
const buffer = new Buffer("hello");

console.log(buffer);

打印结果如下：

可以看到打印出的 Buffer 对象包含了五个由两位十六进制组成的数字。而我们知道 2 位十六进制正好对应 8 位二进制也就是一个字节

而如果你去查询 ASCII 表的话会发现，这五个十六进制数正好对应着英文字母的 h e l l o

也就是说，我们可以得出结论：Buffer 存储字符串时默认是以 ASCII 将字符串编码存储的

1.2 Buffer 与中文

Buffer 默认是以 utf-8 为默认编码存储中文的

在上面一小节的例子中，我们使用 new Buffer() 创建了一个 Buffer 对象，事实上由于安全性和可用性的问题，Node 已经废弃了这种方法，推荐使用 Buffer.alloc()、Buffer.allocUnsafe() 或者 Buffer.from() 这三种方法创建 Buffer 对象

接下来我们试着用 Buffer 存储中文：

js
const buf = Buffer.from("你好");

console.log(buf);

打印结果如下：

我们知道在 UTF-8 中，一个中文等于三个字节。而在上面的打印结果也能看出 “你好” 两个字正好存储了六个两位十六进制的数字，证实了我们的结论。

乱码的问题：

一般乱码的问题都是因为编码与解码使用了不同的方法而导致的。
在 Buffer.from() 方法中，我们还可以添加第二个参数来规定使用哪种编码方式

js
const fs = require("fs");

const buf = Buffer.from("你好", "utf16le");

console.log(buf.toString("utf16le"));
console.log(buf.toString("utf8"));

打印结果：

可以看到，同时以 utf-16 解码打印出来没有出现乱码，而以 utf-8 解码打印出来出现了乱码。

1.3 Buffer 的其他创建方式

关于 Buffer 的创建方式还有很多，见下图

这里主要再讲一下 alloc，如果有学习 c 语言的应该是很熟悉的。它的意思是承认、同意。Buffer.alloc 的作用为向内存申请一个多长的 Buffer，里面的默认数据是 00。

js
const buf = Buffer.alloc(8);
console.log(buf);

打印结果如下

我们也可以对其进行操作

js
buf[0] = "w".charCodeAt();
buf[1] = 100;
buf[2] = 0x66;

console.log(buf); // <Buffer 77 64 66 00 00 00 00 00>
console.log(buf[0]); // 119
console.log(buf[2].toString()); // 102

1.4 Buffer 和文件读取

在上一章 fs 模块中介绍中，我们提到了 readFile 的回调是一个 Buffer，现在大家应该也能理解了吧

文本的读取

js
const fs = require("fs");

fs.readFile("./test.txt", (err, data) => {
  console.log(data); // <Buffer 48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64>
  console.log(data.toString()); // Hello World
});

图片的读取

js
const fs = require("fs");

fs.readFile("./image.png", (err, data) => {
  console.log(data); // <Buffer 89 50 4e 47 0d 0a 1a 0a 00 00 ... 1878012 more bytes>
});

2. Stream 流

Stream 意为小溪、小河的意思，在编程中通常翻译为流。

我们可以想象当我们从一个文件中读取数据时，文件的二进制数据会源源不断的被读取到我们程序中，而这个一连串的字节，就是我们程序中的流。

所以我们可以这样理解流：

它是连续字节的一种表现形式和抽象概念
流应该是可读的，也是可写的

再上一章讲文件的读写时，我们已经可以直接通过 readFile 和 writeFile 的方式读写文件了，为什么还需要流呢？

直接读写的方式，虽然简单，但是无法控制一些细节的操作
比如从什么位置开始读、读到什么位置、一次性读取多少个字节
读到某个位置后，暂停读取，某个时刻恢复继续读取等等
或者这个文件非常大，比如一个视频文件，一次性全部读取并不合适

Node.js 中有四种基本流类型：

Writable：可以向其写入数据的流（例如 fs.createWriteStream()）。
Readable：可以从中读取数据的流（例如 fs.createReadStream()）。
Duplex：同时为 Readable 和 Writable（例如 net.Socket）。
Transform：Transform 可以在写入和读取数据时修改或转换数据的流（例如zlib.createDeflate()）。

这里我们通过 fs 的操作，讲解一下 Writable、Readable，另外两个大家可以自行学习一下。

2.1 Readable

之前我们读取一个文件的信息

js
fs.readFile("./test.txt", (err, data) => {
  console.log(data.toString()); // Hello World
});

这种方式是一次性将一个文件中所有的内容都读取到程序（内存）中，但是这种读取方式就会出现我们之前提到的很多问题：

文件过大、读取的位置、结束的位置、一次读取的大小；

这个时候，我们可以使用 createReadStream，我们来看几个参数，更多参数可以参考官网：

start：文件读取开始的位置；
end：文件读取结束的位置；
highWaterMark：一次性读取字节的长度，默认是 64kb；

通过 Readable 读取一个文件信息

创建文件的Readable

js
const read = fs.createReadStream('./test.txt', {
  start: 3,
  end: 8,
  highWaterMark: 4
})

通过监听 data 时间，获取读取到的数据

js
read.on("data", (data) => {
  console.log(data);
});

打印结果如下：

也可以做一些其他的操作：监听其他事件、暂停或恢复

js
read.on("open", (fd) => {
  console.log("文件被打开", fd);
});

read.on("end", () => {
  console.log("文件读取结束");
});

read.on("close", () => {
  console.log("文件被关闭");
});

// 暂停读取，两秒后再读取
read.pause();
setTimeout(() => {
  read.resume();
}, 2000);

2.2 Writeable

之前我们写入一个文件的方式是这样的

js
fs.writeFile('./test.txt',"内容",(err)=>{
})

这种方式相当于一次性将所有的内容写入到文件中，但是这种方式也有很多问题：

比如我们希望一点点写入内容，精确每次写入的位置等；

这个时候，我们可以使用 createWriteStream，我们来看几个参数，更多参数可以参考官网：

flags：默认是 w，如果我们希望是追加写入，可以使用 a 或者 a+；
start：写入的位置；

使用流的方式写入文件

js
const writer = fs.createWriteStream("./test.txt", {
  flags: "a+",
  start: 8,
});

writer.write("你好啊", (err) => {
  console.log("写入成功");
});

writer.on("open", () => {
  console.log("文件打开了");
});

writer.on("finish", () => {
  console.log("文件写入结束");
});

writer.on("close", () => {
  console.log("文件关闭");
});

我们会发现，我们并不能监听到 close 事件：

这是因为写入流在打开后是不会自动关闭的；
我们必须手动关闭，来告诉 Node 已经写入结束了；
并且会发出一个 finish 事件的；

另外一个非常常用的方法是 end：end 方法相当于做了两步操作： write 传入的数据和调用close 方法；

js
writer.close()

writer.end('Hello World')

2.3 pipe 方法

正常情况下，我们可以将读取到的输入流，手动的放到输出流中进行写入：

js
const reader = fs.createReadStream("./test.txt");
const writer = fs.createWriteStream("./bar.txt");

reader.on("data", (data) => {
  console.log(data);

  writer.write(data, (err) => {
    console.log(err);
  });
});

我们也可以通过 pipe 来完成这样的操作：

js
reader.pipe(writer)

目录

1. Buffer 缓冲区

1. Buffer 和字符串

1.2 Buffer 与中文

1.3 Buffer 的其他创建方式

1.4 Buffer 和文件读取

2. Stream 流

2.1 Readable

2.2 Writeable

2.3 pipe 方法