Модуль Buffer

Цель

Ознакомится с модулем Buffer и его основными методами.

Предварительныетребования

Установленны Node.js и npm

Умение работать с модулями Node.js

Введение

Язык JavaScript сам по себе содержит только строковый тип данных, и не содержит двоичного типа данных.

Но при работе с такими потоками, как поток TCP или файлами, вы должны использовать двоичные данные. Таким образом, в Node.js был определен класса Buffer, который используется для создания какого-либо специального буфера для хранения двоичных данных.

Класс Buffer используется для хранения данных и позволяет Node.js обрабатывать двоичные данные. Всякий раз, когда вам нужно обрабатывать операции ввода/вывода для перемещения данных Node.js будет использовать библиотеку буфера, при этом исходные данные хранятся в экземпляре класса Buffer.

Экземпляры класса Buffer похожи на массивы целых чисел, однако соотносятся с фиксированным, сырым распределением памяти вне движка V8. Размер для экземпляров Buffer устанавливается в процессе создания и не может быть изменен.

Класс Buffer является глобальным в Node.js, поэтому его можно не подключать с помощью командыrequire(‘buffer’).

Создание экземпляра

Исторически сложилось так, что экземпляры Buffer создавались с помощью конструктораBuffer, который распределяет возвращаемый Buffer по-разному, основываясь на заданных аргументах:

• Если первому аргументу Buffer() передается число (например, new Buffer(10)), то создается новый объект буфера заданного размера. До версии 8.0 память для каждого экземпляра буфера выделялась, но не заполнялась и ее приходилось заполнять вручную. Такое поведение является предусмотренным для того, чтобы повысить производительность, однако, опыт разработки показывает, что есть явное различие между созданием быстрого, но не инициализированного буфера и созданием медленного, но безопасного.
• Если первому аргументу передается строка, массив или буфер, то переданные объекты копируются в буфер.
• ArrayBuffer в качестве аргумента возвращает Buffer, который разделяет выделенную память с данным буфером массива.

Так как поведение new Buffer() существенно изменяется в зависимости от задаваемого первого аргумента, приложения, которые не проверяют точно входящие аргументы, передаваемые в new Buffer(), или те, которые не могут должным образом инициализировать новое содержимое буфера, могут поставить под угрозу безопасность и надежность кода.

Для того, чтобы сделать процесс создания объектов более надежным и менее склонным к ошибкам были представленны новые способы создания экземпляров:

1. Buffer.from(array) возвращает новый буфер, содержащий копию существующих данных.

2. Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]]) возвращает новые буфер, который делится выделенной памятью с ArrayBuffer.

3. Buffer.from(buffer) возвращает новый буфер, содержащий копию содержимого данного буфера.

4. Buffer.from(string[, encoding]) возвращает новый буфер, содержащий копию заданной строки.

5. Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]]) возвращает «заполненный» экземпляр буфера заданного размера. Этот метод может быть существенно медленнее, чем Buffer.allocUnsafe(size), но обеспечивает то, что новосозданный буфер не будет содержать старые или потенциально незащищенные данные.

6. Buffer.allocUnsafe(size) возвращает новый буфер заданного размера, чье содержимое должно быть инициализировано с помощью buff.fill(0) или полностью написано вручную.

Запись в буфер

Для записи в буфер используется метод [buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])](https://nodejs.org/dist/latest-v8.x/docs/api/buffer.html#buffer_buf_write_string_offset_length_encoding), при этом если кодировка не заданна, то по умолчанию используется 'utf-8'. Так же есть специальные методы для записи в определенном, числовом формате, например:

Чтение из буфера

Для чтения данных из буфера в произвольной кодировке используется метод buf.toString([encoding[, start[, end]]]). По умолчанию также используется кодировка 'utf-8'. Также есть методы для чтения уже в определенном формате.

Для определения длины буффера используется функция buf.length

Практическое задание

Создайте буффер, передав числовой массив. С помощью метода buf.writeInt8 допишите значения и вывидите с помощью buf.readInt8 полученный буфер на консоль.

Глоссарий

Ссылки