Node.js Buffer(缓冲区)

JavaScript 语言自身只有字符串数据类型？这样理解可以吗？

但在处理像TCP流或文件流时，必须使用到二进制数据。因此在 Node.js中，定义了一个 Buffer 类，该类用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区。

在 Node.js 中，Buffer 类是随 Node 内核一起发布的核心库。Buffer 库为 Node.js 带来了一种存储原始数据的方法，可以让 Node.js 处理二进制数据，每当需要在 Node.js 中处理I/O操作中移动的数据时，就有可能使用 Buffer 库。原始数据存储在 Buffer 类的实例中。一个 Buffer 类似于一个整数数组，但它对应于 V8 堆内存之外的一块原始内存。

创建 Buffer 类

Node Buffer 类可以通过多种方式来创建。

方法 1

创建长度为 10 字节的 Buffer 实例：

var buf = new Buffer(10);

方法 2

通过给定的数组创建 Buffer 实例：

var buf = new Buffer([10, 20, 30, 40, 50]);

方法 3

通过一个字符串来创建 Buffer 实例：

var buf = new Buffer("www.w3cschool.cn", "utf-8");

utf-8 是默认的编码方式，此外它同样支持以下编码："ascii", "utf8", "utf16le", "ucs2", "base64" 和 "hex"。

写入缓冲区

语法

写入 Node 缓冲区的语法如下所示：

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

参数

参数描述如下：

string - 写入缓冲区的字符串。
offset - 缓冲区开始写入的索引值，默认为 0 。
length - 写入的字节数，默认为 buffer.length
encoding - 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。

实例

buf = new Buffer(256);
len = buf.write("www.w3cschool.cn");

console.log("写入字节数 : "+  len);

执行以上代码，输出结果为：

$node main.js
写入字节数 : 16

从缓冲区读取数据

语法

读取 Node 缓冲区数据的语法如下所示：

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

参数

参数描述如下：

encoding - 使用的编码。默认为 'utf8' 。
start - 指定开始读取的索引位置，默认为 0。
end - 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。

实例

buf = new Buffer(26);
for (var i = 0 ; i < 26 ; i++) {
  buf[i] = i + 97;
}

console.log( buf.toString('ascii'));       // 输出: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
console.log( buf.toString('ascii',0,5));   // 输出: abcde
console.log( buf.toString('utf8',0,5));    // 输出: abcde
console.log( buf.toString(undefined,0,5)); // 使用 'utf8' 编码, 并输出: abcde

执行以上代码，输出结果为：

$ node main.js
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
abcde
abcde
abcde

将 Buffer 转换为 JSON 对象

语法

将 Node Buffer 转换为 JSON 对象的函数语法格式如下：

buf.toJSON()

返回值

返回 JSON 对象。

实例

var buf = new Buffer('www.w3cschool.cn');
var json = buf.toJSON(buf);

console.log(json);

执行以上代码，输出结果为：

{ type: 'Buffer',
  data: [ 119, 119, 119, 46, 119, 51, 99, 115, 99, 104, 111, 111, 108, 46, 99, 110 ] }

缓冲区合并

语法

Node 缓冲区合并的语法如下所示：

Buffer.concat(list[, totalLength])

参数

参数描述如下：

list - 用于合并的 Buffer 对象数组列表。
totalLength - 指定合并后Buffer对象的总长度。

返回值

返回一个多个成员合并的新 Buffer 对象。

实例

var buffer1 = new Buffer('W3Cschool教程 ');
var buffer2 = new Buffer('www.w3cschool.cn');
var buffer3 = Buffer.concat([buffer1,buffer2]);
console.log("buffer3 内容: " + buffer3.toString());

执行以上代码，输出结果为：

buffer3 内容: W3Cschool教程 www.w3cschool.cn

缓冲区比较

语法

Node Buffer 比较的函数语法如下所示, 该方法在 Node.js v0.12.2 版本引入：

buf.compare(otherBuffer);

参数

参数描述如下：

otherBuffer - 与 buf 对象比较的另外一个 Buffer 对象。

返回值

返回一个数字，表示 buf 在 otherBuffer 之前，之后或相同。

实例

var buffer1 = new Buffer('ABC');
var buffer2 = new Buffer('ABCD');
var result = buffer1.compare(buffer2);

if(result < 0) {
   console.log(buffer1 + " 在 " + buffer2 + "之前");
}else if(result == 0){
   console.log(buffer1 + " 与 " + buffer2 + "相同");
}else {
   console.log(buffer1 + " 在 " + buffer2 + "之后");
}

执行以上代码，输出结果为：

ABC在ABCD之前

拷贝缓冲区

语法

Node 缓冲区拷贝语法如下所示：

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

参数

参数描述如下：

targetBuffer - 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

返回值

没有返回值。

实例

var buffer1 = new Buffer('ABC');
// 拷贝一个缓冲区
var buffer2 = new Buffer(3);
buffer1.copy(buffer2);
console.log("buffer2 content: " + buffer2.toString());

执行以上代码，输出结果为：

buffer2 content: ABC

缓冲区裁剪

Node 缓冲区裁剪语法如下所示：

buf.slice([start[, end]])

参数

参数描述如下：

start - 数字, 可选, 默认: 0
end - 数字, 可选, 默认: buffer.length

返回值

返回一个新的缓冲区，它和旧缓冲区指向同一块内存，但是从索引 start 到 end 的位置剪切。

实例

var buffer1 = new Buffer('youj');
// 剪切缓冲区
var buffer2 = buffer1.slice(0,2);
console.log("buffer2 content: " + buffer2.toString());

执行以上代码，输出结果为：

buffer2 content: yo

缓冲区长度

语法

Node 缓冲区长度计算语法如下所示：

buf.length;

返回值

返回 Buffer 对象所占据的内存长度。

实例

var buffer = new Buffer('www.w3cschool.cn');
//  缓冲区长度
console.log("buffer length: " + buffer.length);

执行以上代码，输出结果为：

buffer length: 16

方法参考手册

以下列出了 Node.js Buffer 模块常用的方法（注意有些方法在旧版本是没有的）：

序号	方法 & 描述
1	new Buffer(size) 分配一个新的 size 大小单位为8位字节的 buffer。注意, size 必须小于 kMaxLength，否则，将会抛出异常 RangeError。
2	new Buffer(buffer) 拷贝参数 buffer 的数据到 Buffer 实例。
3	new Buffer(str, encoding)分配一个新的 buffer ，其中包含着传入的 str 字符串。 encoding 编码方式默认为 'utf8'。
4	buf.length返回这个 buffer 的 bytes 数。注意这未必是 buffer 里面内容的大小。length 是 buffer 对象所分配的内存数，它不会随着这个 buffer 对象内容的改变而改变。
5	buf.write(string, offset[, length])根据参数 offset 偏移量和指定的 encoding 编码方式，将参数 string 数据写入buffer。 offset 偏移量默认值是 0, encoding 编码方式默认是 utf8。 length 长度是将要写入的字符串的 bytes 大小。返回 number 类型，表示写入了多少 8 位字节流。如果 buffer 没有足够的空间来放整个 string，它将只会只写入部分字符串。 length 默认是 buffer.length - offset。这个方法不会出现写入部分字符。
6	buf.writeUIntLE(value, offset, byteLength, noAssert)将value 写入到 buffer 里，它由offset 和 byteLength 决定，支持 48 位计算，例如：var b = new Buffer(6); b.writeUIntBE(0x1234567890ab, 0, 6); // <Buffer 12 34 56 78 90 ab> noAssert 值为 true 时，不再验证 value 和 offset 的有效性。默认是 false。
7	buf.writeUIntBE(value, offset, byteLength, noAssert)将value 写入到 buffer 里，它由offset 和 byteLength 决定，支持 48 位计算。noAssert 值为 true 时，不再验证 value 和 offset 的有效性。默认是 false。
8	buf.writeIntLE(value, offset, byteLength, noAssert)将value 写入到 buffer 里，它由offset 和 byteLength 决定，支持 48 位计算。noAssert 值为 true 时，不再验证 value 和 offset 的有效性。默认是 false。
9	buf.writeIntBE(value, offset, byteLength, noAssert)将value 写入到 buffer 里，它由offset 和 byteLength 决定，支持 48 位计算。noAssert 值为 true 时，不再验证 value 和 offset 的有效性。默认是 false。
10	buf.readUIntLE(offset, byteLength, noAssert)支持读取 48 位以下的数字。noAssert 值为 true 时， offset 不再验证是否超过 buffer 的长度，默认为 false。
11	buf.readUIntBE(offset, byteLength, noAssert)支持读取 48 位以下的数字。noAssert 值为 true 时， offset 不再验证是否超过 buffer 的长度，默认为 false。
12	buf.readIntLE(offset, byteLength, noAssert)支持读取 48 位以下的数字。noAssert 值为 true 时， offset 不再验证是否超过 buffer 的长度，默认为 false。
13	buf.readIntBE(offset, byteLength, noAssert)支持读取 48 位以下的数字。noAssert 值为 true 时， offset 不再验证是否超过 buffer 的长度，默认为 false。
14	buf.toString([encoding[, start, end]])根据 encoding 参数（默认是 'utf8'）返回一个解码过的 string 类型。还会根据传入的参数 start (默认是 0) 和 end (默认是 buffer.length)作为取值范围。
15	buf.toJSON()将 Buffer 实例转换为 JSON 对象。
16	bufindex获取或设置指定的字节。返回值代表一个字节，所以返回值的合法范围是十六进制0x00到0xFF 或者十进制0至 255。
17	buf.equals(otherBuffer)比较两个缓冲区是否相等，如果是返回 true，否则返回 false。
18	buf.compare(otherBuffer)比较两个 Buffer 对象，返回一个数字，表示 buf 在 otherBuffer 之前，之后或相同。
19	buf.copy(target[, targetStart[, sourceStart, sourceEnd]])buffer 拷贝，源和目标可以相同。 targetStart 目标开始偏移和 sourceStart 源开始偏移默认都是 0。 sourceEnd 源结束位置偏移默认是源的长度 buffer.length 。
20	buf.slice([start, end])剪切 Buffer 对象，根据 start(默认是 0 ) 和 end (默认是 buffer.length ) 偏移和裁剪了索引。负的索引是从 buffer 尾部开始计算的。
21	buf.readUInt8(offset, noAssert)根据指定的偏移量，读取一个有符号 8 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。如果这样 offset 可能会超出buffer 的末尾。默认是 false。
22	buf.readUInt16LE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用特殊的 endian 字节序格式读取一个有符号 16 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出 buffer 的末尾。默认是 false。
23	buf.readUInt16BE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用特殊的 endian 字节序格式读取一个有符号 16 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出 buffer 的末尾。默认是 false。
24	buf.readUInt32LE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用指定的 endian 字节序格式读取一个有符号 32 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出buffer 的末尾。默认是 false。
25	buf.readUInt32BE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用指定的 endian 字节序格式读取一个有符号 32 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出buffer 的末尾。默认是 false。
26	buf.readInt8(offset, noAssert)根据指定的偏移量，读取一个 signed 8 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出 buffer 的末尾。默认是 false。
27	buf.readInt16LE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用特殊的 endian 格式读取一个 signed 16 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出 buffer 的末尾。默认是 false。
28	buf.readInt16BE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用特殊的 endian 格式读取一个 signed 16 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出 buffer 的末尾。默认是 false。
29	buf.readInt32LE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用指定的 endian 字节序格式读取一个 signed 32 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出buffer 的末尾。默认是 false。
30	buf.readInt32BE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用指定的 endian 字节序格式读取一个 signed 32 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出buffer 的末尾。默认是 false。
31	buf.readFloatLE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用指定的 endian 字节序格式读取一个 32 位浮点数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出buffer的末尾。默认是 false。
32	buf.readFloatBE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用指定的 endian 字节序格式读取一个 32 位浮点数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出buffer的末尾。默认是 false。
33	buf.readDoubleLE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用指定的 endian字节序格式读取一个 64 位double。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出buffer 的末尾。默认是 false。
34	buf.readDoubleBE(offset, noAssert)根据指定的偏移量，使用指定的 endian字节序格式读取一个 64 位double。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 offset 可能会超出buffer 的末尾。默认是 false。
35	buf.writeUInt8(value, offset, noAssert)根据传入的 offset 偏移量将 value 写入 buffer。注意：value 必须是一个合法的有符号 8 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 offset 偏移量参数。这意味着 value 可能过大，或者 offset 可能会超出 buffer 的末尾从而造成 value 被丢弃。除非你对这个参数非常有把握，否则不要使用。默认是 false。
36	buf.writeUInt16LE(value, offset, noAssert)根据传入的 offset 偏移量和指定的 endian 格式将 value 写入 buffer。注意：value 必须是一个合法的有符号 16 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 value 和 offset 偏移量参数。这意味着 value 可能过大，或者 offset 可能会超出buffer的末尾从而造成 value 被丢弃。除非你对这个参数非常有把握，否则尽量不要使用。默认是 false。
37	buf.writeUInt16BE(value, offset, noAssert)根据传入的 offset 偏移量和指定的 endian 格式将 value 写入 buffer。注意：value 必须是一个合法的有符号 16 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 value 和 offset 偏移量参数。这意味着 value 可能过大，或者 offset 可能会超出buffer的末尾从而造成 value 被丢弃。除非你对这个参数非常有把握，否则尽量不要使用。默认是 false。
38	buf.writeUInt32LE(value, offset, noAssert)根据传入的 offset 偏移量和指定的 endian 格式将 value 写入buffer。注意：value 必须是一个合法的有符号 32 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 value 和 offset 偏移量参数。这意味着value 可能过大，或者offset可能会超出buffer的末尾从而造成 value 被丢弃。除非你对这个参数非常有把握，否则尽量不要使用。默认是 false。
39	buf.writeUInt32BE(value, offset, noAssert)根据传入的 offset 偏移量和指定的 endian 格式将 value 写入buffer。注意：value 必须是一个合法的有符号 32 位整数。若参数 noAssert 为 true 将不会验证 value 和 offset 偏移量参数。这意味着value 可能过大，或者offset可能会超出buffer的末尾从而造成 value 被丢弃。除非你对这个参数非常有把握，否则尽量不要使用。默认是 false。
40	buf.writeInt8(value, offset, noAssert)

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最后更新于：2019-06-27