面试官:说说对 Node 中的 Stream 的理解?应用场景?
一、是什么
流(Stream),是一个数据传输手段,是端到端信息交换的一种方式,而且是有顺序的,是逐块读取数据、处理内容,用于顺序读取输入或写入输出
Node.js
中很多对象都实现了流,总之它是会冒数据(以 Buffer
为单位)
它的独特之处在于,它不像传统的程序那样一次将一个文件读入内存,而是逐块读取数据、处理其内容,而不是将其全部保存在内存中
流可以分成三部分:source
、dest
、pipe
在source
和dest
之间有一个连接的管道pipe
,它的基本语法是source.pipe(dest)
,source
和dest
就是通过pipe连接,让数据从source
流向了dest
,如下图所示:
二、种类
在NodeJS
,几乎所有的地方都使用到了流的概念,分成四个种类:
可写流:可写入数据的流。例如 fs.createWriteStream() 可以使用流将数据写入文件
可读流: 可读取数据的流。例如fs.createReadStream() 可以从文件读取内容
双工流: 既可读又可写的流。例如 net.Socket
转换流: 可以在数据写入和读取时修改或转换数据的流。例如,在文件压缩操作中,可以向文件写入压缩数据,并从文件中读取解压数据
在NodeJS
中HTTP
服务器模块中,request
是可读流,response
是可写流。还有fs
模块,能同时处理可读和可写文件流
可读流和可写流都是单向的,比较容易理解,而另外两个是双向的
双工流
之前了解过websocket
通信,是一个全双工通信,发送方和接受方都是各自独立的方法,发送和接收都没有任何关系
如下图所示:
基本代码如下:
js
const { Duplex } = require('stream');
const myDuplex = new Duplex({
read(size) {
// ...
},
write(chunk, encoding, callback) {
// ...
}
});
双工流
双工流的演示图如下所示:
除了上述压缩包的例子,还比如一个 babel
,把es6
转换为,我们在左边写入 es6
,从右边读取 es5
基本代码如下所示:
js
const { Transform } = require('stream');
const myTransform = new Transform({
transform(chunk, encoding, callback) {
// ...
}
});
三、应用场景
stream
的应用场景主要就是处理IO
操作,而http
请求和文件操作都属于IO
操作
试想一下,如果一次IO
操作过大,硬件的开销就过大,而将此次大的IO
操作进行分段操作,让数据像水管一样流动,直到流动完成
常见的场景有:
- get请求返回文件给客户端
- 文件操作
- 一些打包工具的底层操作
get请求返回文件给客户端
使用stream
流返回文件,res
也是一个stream
对象,通过pipe
管道将文件数据返回
js
const server = http.createServer(function (req, res) {
const method = req.method; // 获取请求方法
if (method === 'GET') { // get 请求
const fileName = path.resolve(__dirname, 'data.txt');
let stream = fs.createReadStream(fileName);
stream.pipe(res); // 将 res 作为 stream 的 dest
}
});
server.listen(8000);
文件操作
创建一个可读数据流readStream
,一个可写数据流writeStream
,通过pipe
管道把数据流转过去
js
const fs = require('fs')
const path = require('path')
// 两个文件名
const fileName1 = path.resolve(__dirname, 'data.txt')
const fileName2 = path.resolve(__dirname, 'data-bak.txt')
// 读取文件的 stream 对象
const readStream = fs.createReadStream(fileName1)
// 写入文件的 stream 对象
const writeStream = fs.createWriteStream(fileName2)
// 通过 pipe执行拷贝,数据流转
readStream.pipe(writeStream)
// 数据读取完成监听,即拷贝完成
readStream.on('end', function () {
console.log('拷贝完成')
})
一些打包工具的底层操作
目前一些比较火的前端打包构建工具,都是通过node.js
编写的,打包和构建的过程肯定是文件频繁操作的过程,离不来stream
,如gulp