node.js官方文档解析 02—buffer 缓冲器

Posted 2020-12-25 Forestchen

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了node.js官方文档解析 02—buffer 缓冲器相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Buffer 类的实例类似于整数数组，但 Buffer 的大小是固定的、且在 V8 堆外分配物理内存。Buffer 的大小在被创建时确定，且无法调整。

Buffer 类在 Node.js 中是一个全局变量，因此无需使用 require(‘buffer‘).Buffer。

// 创建一个长度为 10、且用 0 填充的 Buffer。
const buf1 = Buffer.alloc(10);
//const(常量)
//.alloc(分配/申请内存)

// 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。
// 这个方法比调用 Buffer.alloc() 更快，
// 但返回的 Buffer 实例可能包含旧数据，
// 因此需要使用 fill() 或 write() 重写。
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 [0x74, 0xc3, 0xa9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。  ？？？？？？
const buf5 = Buffer.from(‘tést‘);

// 创建一个包含 Latin-1 字节 [0x74, 0xe9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf6 = Buffer.from(‘tést‘, ‘latin1‘);

//TypedArray:对象描述底层二进制数据缓冲区的类似数组的视图。没有一个名为TypedArray的全局属性，也没有直接可见的TypedArray构造器。相反，这里有许多不同的全局属性，它们的值是特定元素类型的类型化数组构造函数。

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。
[Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset [, length]])][Buffer.from(arrayBuffer)] 返回一个新建的与给定的 ArrayBuffer 共享同一内存的 Buffer。
Buffer.from(buffer) 返回一个新建的包含所提供的 Buffer 的内容的副本的 Buffer。
Buffer.from(string[, encoding]) 返回一个新建的包含所提供的字符串的副本的 Buffer。
[Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])]Buffer.alloc() 返回一个指定大小的被填满的 Buffer 实例。这个方法会明显地比 Buffer.allocUnsafe(size) 慢，但可确保新创建的 Buffer 实例绝不会包含旧的和潜在的敏感数据。
Buffer.allocUnsafe(size) 与 Buffer.allocUnsafeSlow(size) 返回一个新建的指定 size 的 Buffer，但它的内容必须被初始化，可以使用 buf.fill(0) 或完全写满。

`--zero-fill-buffers` 命令行选项

Buffer 实例在创建时自动用 0 填充。使用这个选项会改变这些方法的默认行为，且对性能有明显的影响。建议只在需要强制新分配的 Buffer 实例不能包含潜在的敏感数据时才使用 --zero-fill-buffers 选项。

$ node --zero-fill-buffers
> Buffer.allocUnsafe(5);
<Buffer 00 00 00 00 00>

`—— Buffer.allocUnsafe()` 和 `Buffer.allocUnsafeSlow()` 不安全

当调用 Buffer.allocUnsafe() 和 Buffer.allocUnsafeSlow() 时，被分配的内存段是未初始化的（没有用 0 填充）。虽然这样的设计使得内存的分配非常快，但已分配的内存段可能包含潜在的敏感旧数据。

使用通过 Buffer.allocUnsafe() 创建的没有被完全重写内存的 Buffer ，在 Buffer 内存可读的情况下，可能泄露它的旧数据。

虽然使用 Buffer.allocUnsafe() 有明显的性能优势，但必须额外小心，以避免给应用程序引入安全漏洞。

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。

//UTF-8(统一资源定位符)

//UCS2（通用字符集）

//Base64(基于64编码)

//hex(十六进制编码)

for examle:

const buf = Buffer.from(‘hello world‘, ‘ascii‘);

// 输出 68656c6c6f20776f726c64
console.log(buf.toString(‘hex‘));

// 输出 aGVsbG8gd29ybGQ=
console.log(buf.toString(‘base64‘));

Node.js 目前支持的字符编码包括：

‘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，小字节序编码的 Unicode 字符。支持代理对（U+10000 至 U+10FFFF）。
‘ucs2‘ - ‘utf16le‘ 的别名。
‘base64‘ - Base64 编码。当从字符串创建 Buffer 时，按照 RFC4648 第 5 章的规定，这种编码也将正确地接受“URL 与文件名安全字母表”。
‘latin1‘ - 一种把 Buffer 编码成一字节编码的字符串的方式（由 IANA 定义在 RFC1345第 63 页，用作 Latin-1 补充块与 C0/C1 控制码）。
‘binary‘ - ‘latin1‘ 的别名。
‘hex‘ - 将每个字节编码为个十六进制字符。

注意：现代浏览器遵循 WHATWG 编码标准将 ‘latin1‘ 和 ISO-8859-1 别名为 win-1252。这意味着当进行例如 http.get() 这样的操作时，如果返回的字符编码是 WHATWG 规范列表中的，则有可能服务器真的返回 win-1252 编码的数据，此时使用 ‘latin1‘ 字符编码可能会错误地解码数据。

Buffer 与 TypedArray

Buffer 实例也是 Uint8Array 实例。但是与 [ECMAScript 2015] 中的 TypedArray 规范还是有些微妙的不同。例如，当 ArrayBuffer#slice() 创建一个切片的副本时，Buffer#slice() 的实现是在现有的 Buffer 上不经过拷贝直接进行创建，这也使得 Buffer#slice() 更高效。

遵循以下注意事项，也可以从一个 Buffer 创建一个新的 TypedArray 实例：

Buffer对象的内存是拷贝到 TypedArray 的，而不是共享的。
Buffer 对象的内存是被解析为一个明确元素的数组，而不是一个目标类型的字节数组。也就是说，new Uint32Array(Buffer.from([1, 2, 3, 4])) 会创建一个包含 [1, 2, 3, 4] 四个元素的 Uint32Array，而不是一个只包含一个元素 [0x1020304] 或 [0x4030201] 的 Uint32Array 。