Node IO操作

Node IO操作

概述

在 Node.js 中，I/O（输入/输出）操作是异步的，这意味着它们不会阻塞主线程，允许其他代码继续执行。Node.js 提供了多种处理 I/O 操作的方式，包括文件系统操作、网络请求、数据库查询等。

Node.js 中的流是处理 I/O 操作的一种高效方式，特别是当处理大量数据时。流可以分为可读流、可写流、双工流和转换流。

流的基本类型

• Readable：可读流
• Writable：可写流
• Duplex：双工流，可读可写流
• Transform：转换流

可读流

读取模式

可读流有2种读取模式：

• flowing：流动模式
• paused：暂停模式

可读流状态

可读流有3种状态：

• null：初始状态
• true：流动状态
• false：非流动状态

创建可读流

// 使用stream模块
const stream = require("stream");
const readable = new stream.Readable();

// 使用fs模块
const fs = require("fs");
const read = fs.createReadStream("file.txt");

使用可读流

• setEncoding()：设置编码格式。
• pause()：暂停流。
• resume()：恢复流。
• ispaused()：是否暂停。
• destroy()：销毁流。
• pipe()：绑定可写流。
• unpipe()：解绑可写流。
• on()：监听事件
  • data：当流中有数据可读时触发。
  • end：当流中没有数据时触发。
  • error：当流发生错误时触发。
  • close：当流火底层资源关闭时触发。

const fs = require("fs");

fs.createReadStream("file.txt")
    .on("data", chunk => {
        console.log("读取数据：", chunk.toString());
    });

暂停和恢复

const fs = require("fs");

const read = fs.createReadStream("file.txt");
read.setEncoding("utf8");
read.on("data", chunk => {
    console.log("读取数据：", chunk.toString());
    read.pause();
    setTimeout(() => {
        read.resume();
    }, 1000);
});
read.on("close", chunk => {
    console.log("读取完毕");
});

绑定可写流

const fs = require("fs");

const read = fs.createReadStream("file.txt");
read.pipe(fs.createWriteStream("file2.txt"));

可写流

创建可写流

// 使用stream模块
const stream = require("stream");
const writable=new stream.Writable({
        write: function (chunk, encoding, next,) {
            console.log(chunk.toString());
            next();
        }
    }
);

// 使用fs模块
const fs = require("fs");
const writable = fs.createWriteStream("file.txt");

使用可写流

• wirte()：写入数据。
• end()：关闭流。
• destroy()：销毁流。
• cork()：将数据缓冲到内存。
• uncork()：将内存的数据输出到目标处。
• on()：监听事件
  • finish：当所有数据已成功写入底层系统时触发。
  • drain：当流的缓冲区已清空，可以继续写入数据时触发。
  • error：当写入时发生错误触发。
  • close：当流关闭时触发。

const fs = require("fs");

const writable = fs.createWriteStream("file.txt");
writable.write("Hello World");

关闭流

const fs = require("fs");

const writable = fs.createWriteStream("file.txt");
writable.write("Hello World");
// 结束写入
writable.end("写入完毕");
writable.on("close", () => {
    console.log("写入结束");
});

缓冲数据

• cork()：调用该方法后，所有写入的数据会被缓冲到内存中。
• uncork()：调用该方法后，被缓冲的数据一次性写入底层系统。

const stream = require('stream');

const writable = new stream.Writable({
    write: function (chunk, encoding, next) {
        console.log(chunk.toString());
        next();
    }
});
writable.write('Hello!');
writable.write('World!');
writable.cork();
writable.write('ABC');
writable.write('EFG');
setTimeout(() => {
    writable.uncork();
}, 2000);

可读可写流

可读可写流(双工流) Duplex 可以实现流的可读和可写功能，即同时实现 Readable 和 Writable。

要创建一个 Duplex 流，通常需要继承 stream.Duplex 类，并实现 _read 和 _write 方法。

const stream = require('stream');

class MyDuplex extends stream.Duplex {
    constructor(options) {
        super(options);
        this.data = [];
    }

    // 从缓冲区读取数据
    _read = function (size) {
        const chunk = this.data.length > 0 ? this.data.shift() : null; // 从缓存读取数据
        this.push(chunk); // 触发data事件
    };

    // 将数据写入缓冲区
    _write = function (chunk, encoding, callback) {
        this.data.push(chunk); // 写入操作
        callback(); // 通知写入操作完成
    };
}

const duplex = new MyDuplex();
// 监听data事件，负责接收数据
duplex.on('data', chunk => {
    console.log("读取数据：", chunk.toString());
});
// 监听end事件，读取完毕后调用
duplex.on('end', () => {
    console.log("读取完毕");
});
// 监听finish事件，写入完毕后调用
duplex.on('finish', () => {
    console.log("写入完毕");
});
duplex.write("hello");
duplex.write("world");
duplex.end(); // 结束写入操作

// 读取数据： hello
// 读取数据： world
// 写入完毕
// 读取完毕

转换流

Transform 流是 Node.js 中的一种特殊类型的 Duplex 流，它用于在数据流经时对数据进行转换。Transform 流继承自 Duplex 流，但它专门用于处理数据的转换操作，例如加密、压缩、数据格式转换等。

const stream = require('stream');

class MyTransform extends stream.Transform {
    constructor(options) {
        super(options);
    }

    // 数据转换操作
    _transform(chunk, encoding, callback) {
        const result = chunk.toString().toUpperCase();
        this.push(result);
        callback();
    }
}

const transform = new MyTransform();
transform.on("data", (chunk) => {
    console.log("接收数据", chunk.toString());
});
transform.write("hello");
transform.write("world");
transform.end();

// 接收数据 HELLO
// 接收数据 WORLD