对 `Buffer` 的理解？应用场景？

buffer-about

1. `Buffer` 是什么？

在 node 应用中，需要处理网络协议、操作数据库、处理图片、接收上传文件等，在网络流和文件的操作中，还要处理大量二进制数据， JavaScript 自有的字符串远远不能满足这些需求，于是 Buffer 对象应运而生。而 Buffer 就是在内存中开辟一片区域（初次初始化为 8KB ），用来存放二进制数据的地方。

在上述操作中都会存在数据流动，每个数据流动的过程中，都会有一个最小或最大的数据量

如果数据到达的速度比进程消耗的速度快，那么少数早到达的数据会处于等待区等候被处理。反之，如果数据到达的速度比进程消耗的速度慢，那么早先到达的数据需要等待一定量的数据到达之后才能被处理。

这里的等待区就是缓冲区（ Buffer ），他是计算机中的一个小物理单位，通常位于计算机的 RAM 中

简单来讲， Nodejs 不能控制数据传输的速度和到达时间，只能决定何时发送数据，如果还没到发送时间，则将数据放在 Buffer 中，即在 RAM 中，直至将他们发送完毕

上面讲到了 Buffer 是用来存储二进制数据，其的形式可以理解成一个数组，数组中的每一项，都可以保存 8 位二进制： 00000000 ，也就是一个字节

例如：

const buffer = Buffer.from("hello world");

其存储过程如下图所示：

buffer-graph

2. `Buffer` 的使用方法

Buffer 类在全局作用域中，因此无需使用 require

创建 Buffer 的方法有很多种，下面是两种常见的形式：

Buffer.from(array) ：返回一个新建的包含所提供的字节数组的副本的 Buffer

const b1 = Buffer.from(["10"]);
const b2 = Buffer.from(["10"], "utf8");
const b3 = Buffer.from([10]);
const b4 = Buffer.from(b3);

console.log(b1, b2, b3, b4); // <Buffer 31 30> <Buffer 31 30> <Buffer 0a> <Buffer 0a>

Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]]) ：返回一个指定大小的 Buffer 实例，如果没有设置 fill ，则默认填满 0

const bAlloc1 = Buffer.alloc(10); // 创建一个大小为 10 个字节的缓冲区
const bAlloc2 = Buffer.alloc(10, 1); // 建一个长度为 10 的 Buffer,其中全部填充了值为 `1` 的字节
console.log(bAlloc1); // <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00>
console.log(bAlloc2); // <Buffer 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01>

在上面创建 Buffer 后，则能够 toString 的形式进行交互，默认情况下才去使用 utf8 的编码格式，如下：

const buffer = Buffer.from("你好");
console.log(buffer); // <Buffer e4 bd a0 e5 a5 bd>

const str = buffer.toString();
console.log(str); // 你好

如果编码与解码不是相同的格式则会出现乱码的情况，如下：

const buffer = Buffer.from("你好", "utf-8 ");
console.log(buffer); // <Buffer e4 bd a0 e5 a5 bd>

const str = buffer.toString("ascii");
console.log(str); // d= e%=

当设定的范围导致字符串被截断的时候，也会存在乱码情况，如下：

const buf = Buffer.from("Node.js 技术栈", "UTF-8");

console.log(buf); // <Buffer 4e 6f 64 65 2e 6a 73 20 e6 8a 80 e6 9c af e6 a0 88>
console.log(buf.length); // 17

console.log(buf.toString("UTF-8", 0, 9)); // Node.js �
console.log(buf.toString("UTF-8", 0, 11)); // Node.js 技

所支持的编码格式如下：

ascii - 仅支持 7 位 ASCII 数据。如果设置去掉高位的话，这种编码是非常快的
utf8 - 多字节编码的 Unicode 字符。许多网页和其他文档格式都使用 UTF-8
utf16le - 2 或 4 个字节，小端序编码的 Unicode 字符。支持代理对（U+10000 至 U+10FFFF）
ucs2 - utf16le 的别名
base64 - Base64 编码
latin1 - 一种把 Buffer 编码成一字节编码的字符串的方式
binary - latin1 的别名
hex - 将每个字节编码为两个十六进制字符

3. `Buffer` 的应用场景

Buffer 的应用场景尝尝与流的概念联系在一起，例如有如下：

I/O 操作
加密解密
zlib.js

I/O 操作

通过流的形式，将一个文件的内容读取到另一个文件中，如下：

const fs = require("fs");

const inputStream = fs.createReadStream("input.txt"); // 创建可读流
const outputStream = fs.createWriteStream("output.txt"); // 创建可写流

inputStream.pipe(outputStream); // 管道读写

加密解密

在一些加解密算法中会遇到使用 Buffer，例如 crypto.createCipheriv 的第二个参数 key 为 string 或 Buffer 类型

zlib.js

zlib.js 为 Node.js 的核心库之一，其利用了缓冲区（Buffer）的功能来操作二进制数据流，提供了压缩和解压功能

对 Buffer 的理解？应用场景？ ​

1. Buffer 是什么？ ​

2. Buffer 的使用方法 ​

3. Buffer 的应用场景 ​

I/O 操作 ​

加密解密 ​

zlib.js ​

4.参考 ​