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详解Node.js中Buffer对象的操作(创建、读写)

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2023-08-02
本篇文章带大家了解一下Node中的Buffer对象,介绍一下创建 Buffer 对象、读 Buffer 对象、写 Buffer 对象的方法,希望对大家有所帮助! Buffer 是 Node.js 的内置类型,它是用来表示内存中一块

本篇文章带大家了解一下Node中的Buffer对象,介绍一下创建 Buffer 对象、读 Buffer 对象、写 Buffer 对象的方法,希望对大家有所帮助!

详解Node.js中Buffer对象的操作(创建、读写)

Buffer 是 Node.js 的内置类型,它是用来表示内存中一块区域的,用以保存二进制数据,可以将它看做为一个二进制数组。

Buffer 可以用来表示图片、视频这样的二进制数据,另外我们从文件中读取到的也是 Buffer 类型的数据,从网络中接收的数据也是 Buffer 类型的数据,所以学习 Buffer 还是很有必要的。

Buffer 位于全局作用域中,所以不需要通过 require('buffer') 来引入 Buffer。

创建 Buffer 对象alloc

我们可以通过 Buffer.alloc(size, [fill], [encoding]) 来分配一个 size 字节大小的内存,还可以接收两个可选参数

  • fill:使用 fill 来填充 Buffer 中的每一个字节
  • encoding:如果 fill 为字符串,那么使用 encoding 来对字符串进行编码为二进制

当不指定 fill 参数,默认为填充 0。

const buf1 = Buffer.alloc(5);
console.log(buf1); // <Buffer 00 00 00 00 00>

const buf2 = Buffer.alloc(10, 1);
console.log(buf2); // <Buffer 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01>

const buf3 = Buffer.alloc(12, "hello world!", "utf-8");
console.log(buf3); // <Buffer 68 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64 21>

我们还可以使用 allocUnsafe(size) 来分配指定大小的内存,不过不会默认填充 0,其中的内容不确定

const buf = Buffer.allocUnsafe(5);
console.log(buf); // <Buffer c0 84 7c 2a 7b>

我们可以通过 fill(fill, encoding) 方法为 Buffer 对象填充指定值

const buf = Buffer.allocUnsafe(5);
buf.fill(0);
console.log(buf); // <Buffer 00 00 00 00 00>
from

我们也可以通过 Buffer.from() 方法来创建一个 Buffer 对象,from 方法可以接收的参数包括数组,字符串,Buffer 对象,对象等类型。

接收一个整形数组,数组中的整数应该在 0~255 之间,超出此范围的数字将会被截断

const buf = Buffer.from([1, 2, 3, 4, 5]);
console.log(buf); // <Buffer 01 02 03 04 05>

我们还可以像其中传入一个字符串,并指定编码,它会使用指定编码将字符串编码为二进制,如果不指定编码的话,默认为编码为 utf-8

const buf = Buffer.from("hello", "utf-8");
console.log(buf); // <Buffer 68 65 6c 6c 6f>

from 方法还可以接收一个 Buffer 对象,它会拷贝传入的 Buffer 对象中的数据到新的 Buffer 对象中

const buf1 = Buffer.from("hello", "utf-8");
const buf2 = Buffer.from(buf1);

console.log(buf1 === buf2); // false
console.log(buf2.toString()); // hello

from 方法还可以接收一个对象,当传入对象,首先会将对象转化为原始值,然后根据原始值转化为对应的二进制数组

let obj = {
  [Symbol.toPrimitive](hint) {
    return "a";
  },
};

const buf = Buffer.from(obj);
console.log(buf.toString()); // a
Buffer 对象的属性length

通过 length 属性可以知道 Buffer 数组的长度

const buf = Buffer.from("Hello World!");

console.log(buf.length); // 12
buffer

Buffer 对象内部实际存储数据的是一个 ArrayBuffer 的对象,通过 buffer 属性可以得到这个对象

const buf = Buffer.alloc(5);

console.log(buf.buffer); // ArrayBuffer { [Uint8Contents]: <00 00 00 00 00>, byteLength: 5 }
读 Buffer 对象

本节介绍如何访问 Buffer 对象中的内容。

下标

在文章的开头提过,我们可以将 Buffer 对象看做是一个二进制数组,既然是数组,那么就可以通过下标的形式来访问数组中的内容。

const buf = Buffer.from([1, 2, 3, 4, 5]);
console.log(buf[0]); // 1
console.log(buf[5]); // undefined

它们会以补码的形式解析字节,返回对应的数字。

readXxx

我们还可以通过 buf.readInt8() buf.readInt16() buf.readUint8() buf.readUint16() 等方法来访问 Buffer 对象中的内容。

const buf = Buffer.from([1, 2, 3, 4, 5]);
console.log(buf.readInt8(2)); // 3

// 访问超出范围的内容,会抛出 RangeError
console.log(buf.readInt8(5)); // RangeError [ERR_OUT_OF_RANGE]: The value of "offset" is out of range.
迭代器

Buffer 对象的迭代器同数组的迭代器相同,也有三个迭代器,分别是

  • entries
  • keys
  • values

我们通过遍历迭代器来访问 Buffer 对象中的内容。

const buf = Buffer.from([3, 4, 2]);

for (let entry of buf.entries()) {
  // 数组的一个元素为下标,第二个元素为下标对应的元素
  console.log(entry); // [ 0, 3 ]
                      // [ 1, 4 ]
                      // [ 2, 2 ]
}
for (let key of buf.keys()) {
  console.log(key); // 0
                    // 1
                    // 2
}
for (let value of buf.values()) {
  console.log(value); // 3
                      // 4
                      // 2
}
写 Buffer 对象

本小节讲解如何向 Buffer 对象中写入内容。

下标

我们可以直接通过下标来改变 Buffer 对象中的内容

const buf = Buffer.from([1, 2, 3]);

// 通过下标设置值
buf[0] = 4;

console.log(buf); // <Buffer 04 02 03>
write

我们可以通过 write(string, [offset], [length], [encoding]) 方法向 Buffer 中写入字符串:

  • string:表示要写入的字符串
  • offset:偏移量,即跳过 offset 个字节开始写入,默认为 0
  • length:要写入的最大字节数,不超过 buf.length - offset,默认值为 buf.length - offset
  • encoding:指定编码,默认为 utf-8

该方法返回已写入的字节数。

const buf = Buffer.from([1, 2, 3, 4]);

// 跳过 1 个字节开始写入,1hi4
buf.write("hi", 1);

console.log(buf); // <Buffer 01 68 69 04>
writeXxx

同 readXxx,我们可以通过 writeInt8() 方法向 buf 中写入数据,方法接收两个参数:

  • value:要写入的值
  • offset:偏移量,默认为 0
const buf = Buffer.alloc(5);

buf.writeInt8(1, 0);
buf.writeInt8(3, 1);

console.log(buf); // <Buffer 01 03 00 00 00>

踩坑:没有 writeInt16(),不过有 writeInt16BE()writeInt16LE(),分别代表以大端序、小端序写入。

其他方法isBuffer

该方法接收一个对象,用来判断该对象是不是一个 Buffer 对象

let obj1 = {};
let obj2 = Buffer.alloc(3);

console.log(Buffer.isBuffer(obj1)); // false
console.log(Buffer.isBuffer(obj2)); // true
isEncoding

该方法接收一个代表编码的字符串,返回 Buffer 是否支持该种编码,如果支持则返回 true,否则返回 false

console.log(Buffer.isEncoding("utf-8")); // true
console.log(Buffer.isEncoding("utf8"));  // true
console.log(Buffer.isEncoding("hex"));   // true
console.log(Buffer.isEncoding("latin")); // false
console.log(Buffer.isEncoding("gbk"));   // false
slice

slice(start, end) 可以裁切原有的 Buffer 对象,返回一个新的 Buffer 对象,其中 start 和 end 代表裁切的起始位置和结束位置,左闭右开 [start, end),这两个参数是可选的,start 默认为 0,end 默认为 buf.length。返回的 Buffer 对象与原先对象引用的是同一块内存,即它们的 buffer 属性是一样的。

const buffer = Buffer.from("hello world!");

const newBuffer = buffer.slice(6); // 裁切 6 以后的内容到新数组
console.log(newBuffer.toString()); // world!

console.log(buffer.buffer === newBuffer.buffer); // true
subarray

subarray(start, end) 几乎可以看做等同于 slice 方法了,二者的语义不同,不过行为确实一致的,subarray 的语义表示返回原数组的某个范围的子数组,而 slice 的语义表示的裁切。同样 subarray 返回新的 Buffer 对象,并且返回的 Buffer 对象的 buffer 与原 Buffer 对象的 buffer 属性是相同的。

const buffer = Buffer.from("hello world!");

const newBuffer = buffer.subarray(6);
console.log(newBuffer.toString()); // world!

console.log(buffer.buffer === newBuffer.buffer); // true
copy

copy(target, [targetStart], [sourceStart], [sourceEnd]) 方法是将 source 从 sourceStart 到 sourceEnd 的内容复制到 target 从 targetStart 的位置,见下动图

1.gif

除了 target 以外,其他三个参数都是可选参数,targetStart 与 sourceStart 的默认值为 0,sourceEnd 的默认值为 buf.length.

const buf1 = Buffer.from("HelloWorld");
const buf2 = Buffer.alloc(8);

buf1.copy(buf2, 0, 1, 9);

console.log(buf2.toString()); // elloWorl
includes

buf.includes(value, [offset], [encoding]) 方法的作用是判断 value 是否在 buf 中。

value 可以是一个字符串,也可以是一个 Buffer 对象,也可以是一个整数;offset 用来规定查找范围,表示从 offset 处开始查找,默认为 0;enconding 表示编码,默认为 utf-8

const buf = Buffer.from("HelloWorld");

// 默认从 0 开始搜索
console.log(buf.includes("H")); // true
// 从 1 开始搜索,后面不包含 H
console.log(buf.includes("H", 1)); // false

console.log(buf.includes(Buffer.from("Hello"))); // true

// H 对应的 utf-8 编码为 72
console.log(buf.includes(72)); // true
indexOf

buf.indexOf(value, [offset], [encoding]) 是用来查找 value 在 buf 中的下标的,参数的含义同 includes 方法相同,如果在 buf 找不到 value,那么会返回 -1,所以 includes(value) 方法其实就相当于 indexOf(value) !== -1

const buf = Buffer.from("HelloWorld");

console.log(buf.indexOf("H")); // 0
console.log(buf.indexOf("H", 1)); // -1
console.log(buf.indexOf(Buffer.from("World"))); // 5
console.log(buf.indexOf(72)); // 0
equals

buf.equals(otherBuffer) 是比较两个 Buffer 对象的字节是否完全相同,如果相同,则返回 true,否则返回 false

const buf1 = Buffer.alloc(5);
const buf2 = Buffer.alloc(5);
const buf3 = Buffer.allocUnsafe(5);

console.log(buf1.equals(buf2)); // true
console.log(buf1.equals(buf3)); // false

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