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Buffer是什么？
Buffer作為存在于全局對象上，無需引入模塊即可使用，你絕對不可以忽略它。
可以理解Buffer是在內存中開辟的一片區域，用于存放二進制數據。Buffer所開辟的是堆外內存。
Buffer的應用場景有哪些？
流
怎么理解流呢？流是數據的集合（與數據、字符串類似），但是流的數據不能一次性獲取到，數據也不會全部load到內存中，因此流非常適合大數據處理以及斷斷續續返回chunk的外部源。流的生產者與消費者之間的速度通常是不一致的，因此需要buffer來暫存一些數據。buffer大小通過highWaterMark參數指定，默認情況下是16Kb。
存儲需要占用大量內存的數據
Buffer 對象占用的內存空間是不計算在 Node.js 進程內存空間限制上的，所以可以用來存儲大對象，但是對象的大小還是有限制的。一般情況下32位系統大約是1G，64位系統大約是2G。
如何創建Buffer
除了流自動隱式創建Buffer之外，也可以手動創建Buffer，方式如下：
Buffer中存儲的數據已確定
Buffer.from(obj) // obj支持的類型string, buffer, arrayBuffer, array, or array-like object
注意：Buffer.from不支持傳入數字，如下所示：
Buffer.from(1234); buffer.js:208 throw new errors.TypeError( ^ TypeError [ERR_INVALID_ARG_TYPE]: The "value" argument must not be of type number. Received type number at Function.from (buffer.js:208:11) ...
若要傳入數字可以采用傳入數組的方式：
const buf = Buffer.from([1, 2, 3, 4]); console.log(buf); // <Buffer 01 02 03 04>
但是這種方式存在一個問題，當存入不同的數值的時候buffer中記錄的二進制數據會相同，如下所示：
const buf2 = Buffer.from([127, -1]); console.log(buf2); // <Buffer 7f ff> const buf3 = Buffer.from([127, 255]); console.log(buf3); // <Buffer 7f ff> console.log(buf3.equals(buf2)); // true
當要記錄的一組數全部落在0到255（readUInt8來讀取）這個范圍, 或者全部落在-128到127（readInt8來讀取）這個范圍那么就沒有問題，否則的話就強烈不推薦使用Buffer.from來保存一組數。因為不同的數字讀取時應該調用不同的方法。
Buffer存儲數據未確定
Buffer.alloc、Buffer.allocUnsafe、Buffer.allocUnsafeSlow
Buffer.alloc會用0值填充已分配的內存，所以相比后兩者速度上要慢，但是也較為安全。當然也可以通過--zero-fill-buffers flag使allocUnsafe、allocUnsafeSlow在分配完內存后也進行0值填充。
node --zero-fill-buffers index.js
當分配的空間小于4KB的時候，allocUnsafe會直接從之前預分配的Buffer里面slice空間，因此速度比allocUnsafeSlow要快，當大于等于4KB的時候二者速度相差無異。
// 分配空間等于4KB
function createBuffer(fn, size) {
console.time('buf-' + fn);
for (var i = 0; i < 100000; i++) {
Buffer[fn](size);
}
console.timeEnd('buf-' + fn);
}
createBuffer('alloc', 4096);
createBuffer('allocUnsafe', 4096);
createBuffer('allocUnsafeSlow', 4096);
// 輸出
buf-alloc: 294.002ms
buf-allocUnsafe: 224.072ms
buf-allocUnsafeSlow: 209.22ms
function createBuffer(fn, size) {
console.time('buf-' + fn);
for (var i = 0; i < 100000; i++) {
Buffer[fn](size);
}
console.timeEnd('buf-' + fn);
}
createBuffer('alloc', 4095);
createBuffer('allocUnsafe', 4095);
createBuffer('allocUnsafeSlow', 4095);
// 輸出
buf-alloc: 296.965ms
buf-allocUnsafe: 135.877ms
buf-allocUnsafeSlow: 205.225ms
需要謹記一點：new Buffer(xxxx) 方式已經不推薦使用了
Buffer使用
buffer轉字符串
const buf = Buffer.from('test');
console.log(buf.toString('utf8')); // test
console.log(buf.toString('utf8', 0, 2)); // te
buffer轉json
const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
console.log(buf.toJSON()); // { type: 'Buffer', data: [ 1, 2, 3, 4, 5 ] }
buffer裁剪，裁剪后返回的新的buffer與原buffer指向同一塊內存
buf.slice([start[, end]])
示例：
var buf1 = Buffer.from('test');
var buf2 = buf1.slice(1, 3).fill('xx');
console.log("buf2 content: " + buf2.toString()); // xx
console.log("buf1 content: " + buf1.toString()); // txxt
buffer拷貝，buffer與數組不同，buffer的長度一旦確定就不再變化，因此當拷貝的源buffer比目標buffer大時只會復制部分的值
buf.copy(target[, targetStart[, sourceStart[, sourceEnd]]])
示例：
var buf1 = Buffer.from('abcdefghijkl');
var buf2 = Buffer.from('ABCDEF');
buf1.copy(buf2, 1);
console.log(buf2.toString()); //Abcdef
buffer相等判斷，比較的是二進制值
buf.equals(otherBuffer)
示例：
const buf1 = Buffer.from('ABC');
const buf2 = Buffer.from('414243', 'hex');
console.log(buf1.equals(buf2)); // true
除了equals之外，compare其實也可以用于判斷是否相等（當結果為0則相等），不過compare更主要的作用是用于對數組內的buffer實例排序。
buffer是否包含特定值
buf.includes(value[, byteOffset][, encoding]) buf.indexOf(value[, byteOffset][, encoding])
示例：
const buf = Buffer.from('this is a buffer');
console.log(buf.includes('this')); // true
console.log(buf.indexOf('this')); // 0
寫入讀取數值
寫入方法：
位數固定且超過1個字節的： write{Double| Float | Int16 | Int32| UInt16 | UInt32 }{BE|LE}(value, offset)
位數不固定的： write{Int | UInt}{BE | LE}(value, offset, bytelength) //此方法提供了更靈活的位數表示數據（比如3位、5位）
位數固定是1個字節的： write{Int8 | Unit8}(value, offset)
讀取方法：
位數固定且超過1個字節的： read{Double| Float | Int16 | Int32 | UInt16 | UInt32 }{BE|LE}（offset)
位數不固定的： read{Int | UInt}{BE | LE}(offset, byteLength)
位數固定是1個字節的： read{Int8 | Unit8}(offset)
Double、Float、Int16、Int32、UInt16、UInt32既確定了表征數字的位數，也確定了是否包含負數，因此定義了不同的數據范圍。同時由于表征數字的位數都超過8位，無法用一個字節來表示，因此就涉及到了計算機的字節序區分（大端字節序與小端字節序）
關于大端小端的區別可以這么理解：數值的高位在buffer的起始位置的是大端，數值的低位buffer的起始位置則是小端
const buf = Buffer.allocUnsafe(2); buf.writeInt16BE(256, 0) console.log(buf); // <Buffer 01 00> buf.writeInt16LE(256, 0) console.log(buf); // <Buffer 00 01>
http://tools.jb51.net/transcoding/hexconvert這里可以查看數值的不同進制之間的轉換，如果是大端的話，則直接按順序（0100）拼接16進制即可，如果是小端則需要調換一下順序才是正確的表示方式。
buffer合并
Buffer.concat(list[, totalLength]) //totalLength不是必須的，如果不提供的話會為了計算totalLength會多一次遍歷
const buf1 = Buffer.from('this is');
const buf2 = Buffer.from(' funny');
console.log(Buffer.concat([buf1, buf2], buf1.length + buf2.length));
// <Buffer 74 68 69 73 20 69 73 20 66 75 6e 6e 79>
清空buffer
清空buffer數據最快的辦法是buffer.fill(0)
buffer模塊與Buffer的關系
Buffer是全局global上的一個引用，指向的其實是buffer.Buffer
const buffer = require('buffer');
console.log(buffer.Buffer === Buffer); //true
buffer模塊上還有其他一些屬性和方法
const buffer = require('buffer');
console.log(buffer);
{ Buffer:
{ [Function: Buffer]
poolSize: 8192,
from: [Function: from],
alloc: [Function: alloc],
allocUnsafe: [Function: allocUnsafe],
allocUnsafeSlow: [Function: allocUnsafeSlow],
isBuffer: [Function: isBuffer],
compare: [Function: compare],
isEncoding: [Function: isEncoding],
concat: [Function: concat],
byteLength: [Function: byteLength],
[Symbol(node.isEncoding)]: [Function: isEncoding] },
SlowBuffer: [Function: SlowBuffer],
transcode: [Function: transcode],
INSPECT_MAX_BYTES: 50,
kMaxLength: 2147483647,
kStringMaxLength: 1073741799,
constants: { MAX_LENGTH: 2147483647, MAX_STRING_LENGTH: 1073741799 } }
上面的kMaxLength與MAX_LENGTH代表了新建buffer時內存大小的最大值，當超過限制值后就會報錯
32為機器上是(2^30)-1(~1GB)
64位機器上是(2^31)-1(~2GB)
Buffer釋放
我們無法手動對buffer實例進行GC，只能依靠V8來進行，我們唯一能做的就是解除對buffer實例的引用
參考資料
http://cenalulu.github.io/linux/character-encoding/
https://www.jb51.net/article/31045.htm
http://edu.jb51.net/nodejs/nodejs-buffer.html
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。
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