Що таке buffer в Node.js?

Буфери в Node.js

Буфер — це фіксований обсяг пам'яті, виділений поза купою V8, який використовується для роботи з бінарними даними безпосередньо. Буфери є необхідними при роботі з потоками, введенням/виведенням файлів, мережевими протоколами та перетвореннями кодування.

Чому буфери?

Рядки JavaScript є UTF-16, що добре підходить для тексту, але є витратними для бінарних даних (зображення, файли, TCP-пакети). Буфери представляють сирі бінарні дані у вигляді послідовності байтів.

Створення буферів

// З рядка
const buf1 = Buffer.from('Hello, Node.js!', 'utf8');

// З масиву байтів
const buf2 = Buffer.from([72, 101, 108, 108, 111]);

// Виділення безпечного (нульового) буфера
const buf3 = Buffer.alloc(10);          // 10 байтів, всі нулі

// Виділення неініціалізованого (швидше, але може містити старі дані)
const buf4 = Buffer.allocUnsafe(10);    // використовуйте з обережністю!

// З шістнадцяткового рядка
const buf5 = Buffer.from('48656c6c6f', 'hex');

Читання та запис

const buf = Buffer.alloc(4);

// Запис байтів
buf.writeUInt8(0x48, 0);   // 'H'
buf.writeUInt8(0x69, 1);   // 'i'

// Читання байтів
console.log(buf[0]);        // 72
console.log(buf.toString('utf8')); // 'Hi'

// Інспекція
console.log(buf.length);   // 4
console.log(buf);          // <Buffer 48 69 00 00>

Підтримка кодування

const buf = Buffer.from('Hello');

buf.toString('utf8');    // 'Hello'
buf.toString('hex');     // '48656c6c6f'
buf.toString('base64');  // 'SGVsbG8='
buf.toString('ascii');   // 'Hello'

Різання та копіювання

const buf = Buffer.from('Hello, World!');

// slice посилається на ту ж пам'ять
const slice = buf.slice(0, 5);
console.log(slice.toString()); // 'Hello'

// copy створює новий буфер
const copy = Buffer.alloc(5);
buf.copy(copy, 0, 0, 5);
console.log(copy.toString()); // 'Hello'

// Сучасний: subarray (те ж саме, що і slice)
const sub = buf.subarray(7, 12);
console.log(sub.toString()); // 'World'

Буфери в потоках

const fs = require('fs');

fs.createReadStream('./image.png').on('data', (chunk) => {
  // chunk є буфером
  console.log(`Отримано ${chunk.length} байтів`);
});

Буфер vs TypedArray

З моменту Node.js 4, Buffer є підкласом Uint8Array. Ви можете використовувати методи TypedArray на буфері:

const buf = Buffer.from([1, 2, 3, 4, 5]);
const arr = new Uint8Array(buf);
// Вони ділять ту ж пам'ять

Резюме

Буфер = сирі бінарні дані в пам'яті поза V8. Використовуйте його при обробці бінарних протоколів, введення/виведення файлів, шифруванні, стисненні або будь-яких даних, які не є простим текстом. Завжди вказуйте кодування при перетворенні між буфером і рядком.

Коротка відповідь

Для співбесіди

Premium

Коротка відповідь допоможе вам впевнено відповідати на цю тему під час співбесіди.

Дочитали статтю?

Практика завдань