Node.js Buffer(缓冲区)

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

Buffer 类设计的初衷

JavaScript 语言自身只有字符串数据类型,没有二进制数据类型。

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。

创建 Buffer 实例

Node.js Buffer 的实例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.twle.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"

buf.write() 方法

Node.js Buffer 实例 buf.write() 方法将内容写入缓冲区 buf

语法

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

参数列表

参数 列表
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。

范例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/
buf = new Buffer(256);
len = buf.write("www.twle.cn");

console.log("写入字节数 : "+  len);

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js
写入字节数 : 11

buf.toString() 方法

Node.js Buffer 对象 buf.toString() 方法将 buf 的内容转换成字符串

语法

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

参数列表

参数 说明
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

范例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/

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

console.log(json);

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

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js
{ type: 'Buffer',
  data: [ 119, 119, 119, 46, 116, 119, 108, 101, 46, 99, 110 ] }
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
abcde
abcde
abcde

buf.toJSON() 方法

Node.js Buffer 实例 buf.toJSON() 方法将 buf 内容转换为 JSON 对象

语法

buf.toJSON()

返回值

返回 JSON 对象

范例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/

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

console.log(json);

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

node main.js
{ type: 'Buffer',
  data: [ 119, 119, 119, 46, 116, 119, 108, 101, 46, 99, 110 ] }

Buffer.concat() 方法

Node.js Buffer.concat() 方法用于缓冲区合并

语法

Buffer.concat(list[, totalLength])

参数列表

参数 说明
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

范例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/

var buffer1 = new Buffer('简单编程 ');
var buffer2 = new Buffer('www.twle.cn');
var buffer3 = Buffer.concat([buffer1,buffer2]);
console.log("buffer3 内容: " + buffer3.toString());

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js 
buffer3 内容: 简单编程 www.twle.cn

buf.compare() 方法

Node.js Buffer 模块 buf.compare() 方法用于缓冲区比较

版本

>= 0.12.2

语法

buf.compare(otherBuffer);

参数列表

参数 说明
otherBuffer buf 对象比较的另外一个 Buffer 对象

返回值

返回一个数字,表示 bufotherBuffer 之前,之后或相同:

  • 1 : buf 在 otherBuffer 之后
  • 0 : buf 和 otherBuffer 重叠
  • -1 : buf 在 otherBuffer 之前

范例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/

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");
}

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js 
ABC在ABCD之前

buf.copy() 方法

Node.js Buffer 模块 buf.copy() 方法用于拷贝缓冲区

语法

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

参数列表

参数 说明
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

范例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/

var buffer1 = new Buffer('twle');
// 拷贝一个缓冲区
var buffer2 = new Buffer(4);
buffer1.copy(buffer2);
console.log("buffer2 content: " + buffer2.toString());

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js
buffer2 content: twle

buf.slice() 方法

Node.js Buffer 实例 buf.slice() 方法用于缓冲区裁剪

语法

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

参数

参数 说明
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 的位置被裁剪了

实例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/


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

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js
buffer2 content: tw

buf.length 属性

Node.js Buffer buf.length 属性返回 buf 对象所占据的内存长度

语法

buf.length;

返回值

返回 Buffer 对象 buf 所占据的内存长度

范例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/

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

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js                            
buffer length: 11

Buffer 对象方法

下表列出了 Node.js Buffer 模块的方法

buf 是 Buff 的一个实例

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]][, encoding])
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,最高支持 48 位无符号整数,小端对齐,例如:var b = new Buffer(6);
b.writeUIntBE(0x1234567890ab, 0, 6);
// 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,最高支持 48 位无符号整数,大端对齐。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,最高支持48位有符号整数,小端对齐。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,最高支持48位有符号整数,大端对齐。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 位以下的无符号数字,小端对齐。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 位以下的无符号数字,大端对齐。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 位以下的有符号数字,小端对齐。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 位以下的有符号数字,大端对齐。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 buf[index]
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(targetBuffer[, 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,读取一个无符号 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无符号 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无符号 16 位整数,大端对齐。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无符号 32 位整数,小端对齐。

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无符号 32 位整数,大端对齐。

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 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 有符号 16 位整数,小端对齐。

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 有符号 16 位整数,大端对齐。

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有符号 32 位整数,小端对齐。

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有符号 32 位整数,大端对齐。

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 位双浮点数,小端对齐。

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 位双浮点数,大端对齐。

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 位双精度数,小端对齐。

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 位双精度数,大端对齐。

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 必须是一个合法的无符号 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 必须是一个合法的无符号 16 位整数,小端对齐。

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 必须是一个合法的无符号 16 位整数,大端对齐。

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(LITTLE-ENDIAN:小字节序)将 value 写入buffer。注意:value 必须是一个合法的无符号 32 位整数,小端对齐。

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(Big-Endian:大字节序)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])
41 buf.writeInt16LE(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 signed 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 。
42 buf.writeInt16BE(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 signed 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 。
43 buf.writeInt32LE(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 signed 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。
44 buf.writeInt32BE(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 signed 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。
45 buf.writeFloatLE(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:当 value 不是一个 32 位浮点数类型的值时,结果将是不确定的。

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。
46 buf.writeFloatBE(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:当 value 不是一个 32 位浮点数类型的值时,结果将是不确定的。

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。
47 buf.writeDoubleLE(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 必须是一个有效的 64 位double 类型的值。

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。
48 buf.writeDoubleBE(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 必须是一个有效的 64 位double 类型的值。

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。
49 buf.fill(value[, offset][, end])
使用指定的 value 来填充这个 buffer。如果没有指定 offset (默认是 0) 并且 end (默认是 buffer.length) ,将会填充整个buffer。
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