聊聊一些Node.js 緩衝區（Buffer）模組的重要方法

二進位制流是大量的二進位制資料的集合。由於通常情況下二進位制流的大小挺大的，因此二進位制流一般不會一起運送，而會在運輸前切分成小塊然後逐一傳送。

當資料處理單元暫時不再接收其他資料流時，剩餘的資料將會被保留在快取中，直到資料處理單元準備好接收更多資料為止。

伺服器一般需要在檔案系統中進行讀寫，而檔案在儲存層面而言其實都是二進位制流。除此之外，Node.js 還能與 TCP 流一起使用，讓 TCP 流在不可靠的網際網路絡上提供可靠的端到端位元組流保障通訊。

傳送給接收者的資料流會被緩衝，直到接收者準備接收更多要處理的資料為止。這就是 Node.js 處理臨時資料部分的工作內容 —— 在 V8 引擎外部管理和儲存二進位制資料。

讓我們一起深入緩衝區（Buffer）的各種使用方法，瞭解更多有關它們的資訊以及一起學習如何在 Node.js 程式中使用它們吧。

Node.js Buffer 的方法

Node.js 緩衝模組的最大優勢，其實就是它是內建於 Node.js 中的，因此我們可以在任何我們想要使用它的地方使用它。

讓我們一起瀏覽一些重要的 Node.js 緩衝模組的方法吧。

Buffer.alloc()

此方法將建立一個新的緩衝區，但是分配的大小不是固定的。當我們呼叫此方法時，可以自行分配大小（以位元組為單位）。

const buf = Buffer.alloc(6)  // 這會建立一個 6 位元組的緩衝區

console.log(buf) // <Buffer 00 00 00 00 00 00>

Buffer.byteLength()

如果我們想要獲取緩衝區的長度，我們只需呼叫 Buffer.byteLength() 就行了。

var buf = Buffer.alloc(10)
var buffLen = Buffer.byteLength(buf) // 檢查緩衝區長度

console.log(buffLen) // 10

Buffer.compare()

通過使用 Buffer.compare() 我們可以比較兩個緩衝區，此方法的返回值是 -1，0，1 中的一個。

譯者注：buf.compare(otherBuffer); 這一句呼叫會返回一個數位 -1，0，1，分別對應 buf 在 otherBuffer 之前，之後或相同。

var buf1 = Buffer.from('Harsh')
var buf2 = Buffer.from('Harsg')
var a = Buffer.compare(buf1, buf2)
console.log(a) // 這會列印 0

var buf1 = Buffer.from('a')
var buf2 = Buffer.from('b')
var a = Buffer.compare(buf1, buf2)
console.log(a) // 這會列印 -1


var buf1 = Buffer.from('b')
var buf2 = Buffer.from('a')
var a = Buffer.compare(buf1, buf2)
console.log(a) // 這會列印 1

Buffer.concat()

顧名思義，我們可以使用此函數連線兩個緩衝區。當然，就像字串一樣，我們也可以連線兩個以上的緩衝區。

var buffer1 = Buffer.from('x')
var buffer2 = Buffer.from('y')
var buffer3 = Buffer.from('z')
var arr = [buffer1, buffer2, buffer3]

console.log(arr)
/* buffer, !concat [ <Buffer 78>, <Buffer 79>, <Buffer 7a> ] */

// 通過 Buffer.concat 方法連線兩個緩衝區
var buf = Buffer.concat(arr)

console.log(buf)
// <Buffer 78 79 7a> concat successful

Buffer.entries()

Buffer.entries() 會用這一緩衝區的內容建立並返回一個 [index, byte] 形式的迭代器。

var buf = Buffer.from('xyz')

for (a of buf.entries()) {
    console.log(a)
    /* 這個會在控制檯輸出一個有緩衝區位置與內容的位元組的陣列 [ 0, 120 ][ 1, 121 ][ 2, 122 ] */
}

Buffer.fill()

我們可以使用 Buffer.fill() 這個函數將資料插入或填充到緩衝區中。更多資訊請參見下文。

const b = Buffer.alloc(10).fill('a')

console.log(b.toString())
// aaaaaaaaaa

Buffer.includes()

像字串一樣，它將確認緩衝區是否具有該值。我們可以使用 Buffer.includes() 方法來實現這一點，給定方法根據搜尋返回一個布林值，即 true 或 false。

const buf = Buffer.from('this is a buffer')
console.log(buf.includes('this'))
// true

console.log(buf.includes(Buffer.from('a buffer example')))
// false

Buffer.isEncoding()

我們可能知道二進位制檔案必須進行編碼，那麼如果我們要檢查資料型別是否支援字元編碼該怎麼辦呢？我們可以使用 Buffer.isEncoding() 方法進行確認。如果支援，它將返回 true。

console.log(Buffer.isEncoding('hex'))
// true

console.log(Buffer.isEncoding('utf-8'))
// true

console.log(Buffer.isEncoding('utf/8'))
// false

console.log(Buffer.isEncoding('hey'))
// false

Buffer.slice()

buf.slice() 將用於使用緩衝區的選定元素建立一個新緩衝區 —— 對緩衝區進行切割時，將建立一個新緩衝區，其中包含要在新緩衝區切片中找到的專案的列表。

var a = Buffer.from('uvwxyz');
var b = a.slice(2, 5);

console.log(b.toString());
// wxy

Buffer.swapX()

Buffer.swapX() 用於交換緩衝區的位元組順序。使用 Buffer.swapX() （此處 X 可以為 16, 32, 64）來交換 16 位，32 位和 64 位緩衝區物件的位元組順序。

const buf1 = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7, 0x8])
console.log(buf1)
// <Buffer 01 02 03 04 05 06 07 08>

// 交換 16 位位元組順序
buf1.swap16()
console.log(buf1)
// <Buffer 02 01 04 03 06 05 08 07>

// 交換 32 位位元組順序
buf1.swap32()
console.log(buf1)
// <Buffer 03 04 01 02 07 08 05 06>

// 交換 64 位位元組順序
buf1.swap64()
console.log(buf1)
// <Buffer 06 05 08 07 02 01 04 03>

Buffer.json()

它可以幫助我們從緩衝區建立 JSON 物件，而該方法將返回 JSON 緩衝區物件，

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7, 0x8]);

console.log(buf.toJSON());
// {"type":"Buffer", data:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]}

結論

如果我們需要進一步瞭解並使用 Node.js 的緩衝區，我們需要對緩衝區以及 Node.js 緩衝區的工作原理有更紮實的基礎知識。我們還應該瞭解為什麼我們需要使用 Node.js 緩衝區和各種 Node.js 緩衝區方法的使用。

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