nodeJS-使用buffer類處理二進制數據

使用buffer類處理二進制數據

      在客戶端javascript腳本代碼中，對於二進制數據並無提供一個很好的支持。而後在nodejs中須要處理像TCP流或文件流時，必需要處理二進制數據。所以在node.js中，定義了一個Buffer類，該類用來建立一個專門存放二進制數據的緩存區。  

一：建立Buffer對象

     在node.js中，Buffer類是一個能夠在任何模塊被利用的全局類，不須要爲該類的使用而加載任何模塊。能夠使用new關鍵字來建立該類的實例對象。Buffer類能夠使用三種方式來構造函數，第一種方式以下：

    new Buffer(size)

被建立的buffer對象擁有一個length屬性，屬性值爲緩存區的大小。以下：

咱們如今也能夠使用Buffer對象的fill方法來初始化緩存區中的全部內容，以下所示：

    buf.fill(value,[offset],[end]);

在Buffer對象的fill方法中，能夠使用三個參數，第一個參數爲必須指定的參數，參數值爲須要被寫入的數值，第二個參數與第三個參數爲可選參數，其中第二個參數用於指定從第幾個字節處開始寫入被指定的數值，默認值爲0，即從緩存區的起始位置寫入，第三個參數用於指定將數值一直寫入到第幾個字節處，默認值爲Buffer對象的大小，即書寫到緩存區的底部。

如今咱們但願從buffer對象的緩存區的第10字節處開始寫入1，一直到緩存區底部，以下所示：

咱們如今也能夠在緩存區的第20到第30字節處(從第20字節開始，不包含第30字節)填入2，演示以下：

Buffer類的第二種形式的構造函數是直接使用一個數組來初始化緩存區，代碼以下所示：

    new Buffer(array)

演示以下：

Buffer類的第三種形式的構造函數是直接使用一個字符串來初始化緩存區，代碼以下：

   new Buffer(str,[encoding]);

第一個參數爲必須指定的參數，參數值爲用於初始化換出區的字符串，第二個參數值爲一個用於指定文字編碼格式的字符串，默認值爲utf-8

以下所示：

在Node.js中，將自動執行字符串的輸入輸出時的編碼與解碼處理，默認使用utf-8編碼，能夠使用編碼格式以下表所示：

編碼	說明
ascii	ASCLL字符串
utf8	UTF-8字符串
utf16le	UTF-16LE字符串
ucs2	UCS2字符串
base64	通過BASE64編碼後的字符串
binary	二進制數據(不推薦使用)
hex	使用16進制數值表示的字符串

當使用字符串參數來建立buffer對象並初始化緩存區時，若是使用不一樣的編碼格式，則緩存區中的數據也會有所不一樣，以下演示：

二：字符串的長度與緩存區的長度

      在node.js中，一個字符串的長度與根據該字符串所建立的緩存區的長度並不相同，由於在計算字符串的長度時，是以文字做爲一個單位，而在計算緩存區的長度時，是以字節做爲一個單位。

好比針對 」我喜好編程」這個字符串，該字符串對象的length屬性值與根據該字符串建立的buffer對象的length屬性值並不相同。由於字符串對象的length屬性值獲取的是文字個數，而buffer對象的length屬性值獲取的是緩存區的長度，即緩存區中的字節。

另外，能夠使用0開始的序號來取出字符串對象或緩存區中的數據。可是，在獲取數據時，字符串對象是以文字做爲一個單位，而緩存區對象是以字節做爲一個單位。好比，針對一個引用了字符串對象的str變量來講，str[2]獲取的是第三個文字，而針對一個引用了緩存區對象的buf對象來講，buf[2]獲取的是緩存區中的第三個字節數據轉換爲整數後的數值。以下：

而buffer對象是能夠被修改的。能夠經過序號來修改其中某個字節處的數據。以下：

Buffer對象還有一個用於取出指定位置處數據的slice方法，該方法的使用方法與string對象的slice方法相同。

注意：因爲buffer對象的slice方法並非複製緩存區中的數據，而是與該數據共享內存區域，所以，若是修改使用slice方法取出的數據，則緩存區中保存的數據也將被修改。以下演示：

三：Buffer對象與字符串對象之間的相互轉換；

    1.   Buffer對象的toString方法

     能夠使用Buffer對象的toString方法將Buffer對象中保存的數據轉換爲字符串，使用方法以下所示：

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

在Buffer對象的toString方法中，能夠使用三個可選參數，第一個參數用於指定Buffer對象中保存的文字編碼格式，默認參數值爲utf8，第二個及第三個用於指定被轉換數據的起始位置和終止位置，以字節爲單位。toString方法返回通過轉換後的字符串。

四：Buffer對象的write方法

     若是要將字符串當作二進制數據來使用，只需將該字符串做爲Buffer類的構造函數的參數來建立Buffer對象便可。可是有時候咱們須要向已經建立好的Buffer對象中寫入字符串，這時候咱們能夠使用Buffer對象的write方法，代碼以下所示：

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

在buffer對象的write方法中，能夠使用四個參數，第一個參數爲必須指定的參數，後三個參數爲可選參數，第一個參數用於指定須要寫入的字符串，第二個參數offset與第三個參數length用於指定字符串轉換爲字節數據的寫入位置。字節數據的書寫位置爲從第1+offset個字節開始到offset+length個字節爲止(列如offset爲3，length爲8，寫入位置爲從第4個字節開始到第11個字節爲止，包括第4個字節與第11個字節)。第四個參數用於指定寫入字符串時使用的編碼格式，默認是utf8格式。

以下代碼演示：

五：Buffer對象與JSON對象之間的相互轉換

      在Node.js中，能夠使用JSON.stringfy方法將Buffer對象中保存的數據轉換爲一個字符串，也能夠使用JSON.parse方法將一個通過轉換後的字符串還原爲一個數組。

六：複製緩存數據。

    當須要將Buffer對象中保存的二進制數據複製到另外一個Buffer對象中時，能夠使用Buffer對象的copy方法，copy方法的使用方法以下所示：

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

在Buffer對象的copy方法中，使用四個參數，第一個參數爲必須指定的參數，其他三個參數均爲可選參數。第一個參數用於指定複製的目標Buffer對象。第二個參數用於指定目標Buffer對象中從第幾個字節開始寫入數據，參數值爲一個小於目標的Buffer對象長度的整數值，默認值爲0(從開始處寫入數據)。第三個參數用於指定從複製源Buffer對象中獲取數據時的開始位置，默認值爲0，即從複製源Buffer對象中的第一個字節開始獲取數據，第四個參數用於指定從複製源Buffer對象中獲取數據時的結束位置，默認值爲複製源Buffer對象的長度，即一直獲取完畢複製源Buffer對象中的全部剩餘數據。

好比以下：將a中buffer對象中的內容複製到b中的buffer對象中，複製的目標起始位置爲b的buffer對象中的第11字節處(第11字節處開始寫入)。以下所示：

七：Buffer類的類方法

1. isBuffer方法

      isBuffer方法用於判斷一個對象是否爲一個Buffer對象，使用方法以下：

      Buffer.isBuffer(obj)

在isBuffer方法中，使用一個參數，用於指定須要被判斷的對象，若是對象爲Buffer對象，方法返回true，不然返回false。演示以下：

    2. byteLength方法；

     能夠使用byteLength方法計算一個指定字符串的字節數，使用方法以下所示：

     Buffer.byteLength(string,[encoding]);

在byteLength方法中，使用兩個參數，第一個參數爲必須輸入的參數，用於指定須要計算字節數的字符串，第二個參數爲可選參數，用於指定按什麼編碼方式來計算字節數。默認值爲utf8.
以下演示：

   3. concat方法。

     concat方法用於將幾個Buffer對象結合建立爲一個新的Buffer對象，使用方法以下所示：

    Buffer.concat(list,[totalLength])

      在concat方法中，使用兩個參數，第一個參數爲必須指定的參數，參數值爲一個存放了多個buffer對象的數組，concat方法將把其中的全部Buffer對象連接建立爲一個Buffer對象；第二個參數爲可選參數，用於指定被建立的Buffer對象的長度，當省略該參數時，被建立的Buffer對象爲第一個參數數組中全部Buffer對象的長度的合計值。

若是一個參數值爲一個空數組或第二個參數值等於0，那麼concat方法返回一個長度爲0的Buffer對象。

若是第一個參數值數組中只有一個Buffer對象，那麼concat方法直接返回該Buffer對象。

若是第一個參數值數組中擁有一個以上的Buffer對象，那麼concat方法返回被建立的Buffer對象。

以下演示：

   4. isEncoding方法。

isEncoding方法用於檢測一個字符串是否爲一個有效的編碼格式字符串，使用方法以下所示：

Buffer.isEncoding(encoding);

在isEncoding方法中，使用一個參數，用於指定須要被檢測的字符串。若是該字符串爲有效的編碼格式字符串，則方法返回true，若是該字符串不是一個有效的編碼格式字符串，則方法返回false。以下演示：