Node 中的 Stream 的理解及应用场景

川长思鸟来 2022-10-05 09:57 232阅读 0赞

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMwMDcxNDE1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

### 一、是什么 ###

流（Stream），是一种数据传输手段，是端到端信息交换的一种方式，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

在很多时候，流（Stream）是字节流（Byte Steram）的简称，也就是长长的一串字节

除了字节流，还可以有视频流、音频流、数据流

流的独特之处在于，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：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMwMDcxNDE1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

### 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：

![在这里插入图片描述][20210608152341912.jpg_pic_center]

基本代码如下：

const {  Duplex } = require('stream');
    
    const myDuplex = new Duplex({ 
      read(size) { 
        // ...
      },
      write(chunk, encoding, callback) { 
        // ...
      }
    });

#### 转换流 ####

转换流的演示图如下所示：

![在这里插入图片描述][20210608152407984.jpg_pic_center]

比如一个 babel，把es6转换为es5，我们在左边写入 es6，从右边读取 es5

基本代码如下所示：

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

思想一下，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，知道流动完成

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

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

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，离不开stream，如gulp

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