Node.js入门教程（十七）：Buffer（缓冲区）

一、什么是 Buffer？

JavaScript 语言自身只有字符串数据类型，没有二进制数据类型。

Node.js 中的Buffer 类是用于处理二进制数据的核心工具，提供了对二进制数据的高效操作。

Buffer 类在处理文件操作、网络通信、图像处理等场景中特别有用。

Buffer 的特性

二、Buffer 与字符编码

Buffer 实例一般用于表示编码字符的序列，比如 UTF-8、UCS2、Base64 或十六进制编码的数据。通过使用显式的字符编码，就可以在 Buffer 实例与普通的 JavaScript 字符串之间进行相互转换。

const buf = Buffer.from('runoob', 'ascii'); // 输出 72756e6f6f62 console.log(buf.toString('hex')); // 输出 cnVub29i console.log(buf.toString('base64'));

Node.js 支持的字符编码

三、创建 Buffer

Buffer 提供了以下 API 来创建 Buffer 类：

创建示例

// 创建一个长度为 10、且用 0 填充的 Buffer const buf1 = Buffer.alloc(10); // 创建一个长度为 10、且用 0x1 填充的 Buffer const buf2 = Buffer.alloc(10, 1); // 创建一个长度为 10、且未初始化的 Buffer // 这个方法比 Buffer.alloc() 更快，但可能包含旧数据 const buf3 = Buffer.allocUnsafe(10); // 创建一个包含 [0x1, 0x2, 0x3] 的 Buffer const buf4 = Buffer.from([1, 2, 3]); // 创建一个包含 UTF-8 字节的 Buffer const buf5 = Buffer.from('tést'); // 创建一个包含 Latin-1 字节的 Buffer const buf6 = Buffer.from('tést', 'latin1');

四、写入缓冲区

语法

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

参数

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。

示例

buf = Buffer.alloc(256); len = buf.write("www.runoob.com"); console.log("写入字节数 : " + len);

执行以上代码，输出结果为：

$ node main.js 写入字节数 : 14

五、从缓冲区读取数据

语法

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

参数

返回值

解码缓冲区数据并使用指定的编码返回字符串。

示例

buf = Buffer.alloc(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)); // 输出: abcde

六、将 Buffer 转换为 JSON 对象

语法

buf.toJSON()

当字符串化一个 Buffer 实例时，JSON.stringify()会隐式地调用该toJSON()方法。

示例

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]); const json = JSON.stringify(buf); // 输出: {"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]} console.log(json); const copy = JSON.parse(json, (key, value) => { return value && value.type === 'Buffer' ? Buffer.from(value.data) : value; }); // 输出: <Buffer 01 02 03 04 05> console.log(copy);

七、缓冲区合并

语法

Buffer.concat(list[, totalLength])

参数

返回值

返回一个多个成员合并的新 Buffer 对象。

示例

var buffer1 = Buffer.from('教程'); var buffer2 = Buffer.from('www.runoob.com'); var buffer3 = Buffer.concat([buffer1, buffer2]); console.log("buffer3 内容: " + buffer3.toString());

执行以上代码，输出结果为：

buffer3 内容: 教程www.chenbyte.cn

八、缓冲区比较

语法

buf.compare(otherBuffer);

参数

返回值

返回一个数字，表示buf在otherBuffer之前、之后或相同。

示例

var buffer1 = Buffer.from('ABC'); var buffer2 = Buffer.from('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"); }

执行以上代码，输出结果为：

ABC在ABCD之前

九、拷贝缓冲区

语法

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

参数

返回值

没有返回值。

示例

var buf1 = Buffer.from('abcdefghijkl'); var buf2 = Buffer.from('RUNOOB'); // 将 buf2 插入到 buf1 指定位置上 buf2.copy(buf1, 2); console.log(buf1.toString());

执行以上代码，输出结果为：

abRUNOOBijkl

十、缓冲区裁剪

语法

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

参数

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的位置剪切。

示例

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

执行以上代码，输出结果为：

buffer2 content: ru

十一、缓冲区长度

语法

buf.length;

返回值

返回 Buffer 对象所占据的内存长度。

示例

var buffer = Buffer.from('www.runoob.com'); // 缓冲区长度 console.log("buffer length: " + buffer.length);

执行以上代码，输出结果为：

buffer length: 14

十二、Buffer 常用方法参考

十三、本章小结

提示：Buffer.allocUnsafe()虽然更快，但可能包含旧数据，使用前需要填充或覆盖。推荐在大多数场景下使用Buffer.alloc()或Buffer.from()以确保安全。