【Node.js】流 - 技术栈

概念

流（Stream）是一种用于在节点（Node）之间传输数据的抽象概念。

它可以看作是一种连续的数据流，数据可以按照连续的块（chunk）通过流从源（source）流向目的地（destination）。流可以是可读的（Readable）或可写的（Writable），也可以是可读写的（Duplex）。

Node.js 提供了 stream 模块，它包含了用于创建、处理和管理流的各种类和方法。

当然，在浏览器端，HTML5 提供了一些原生的流处理能力，如 ReadableStream 和 WritableStream。这些浏览器 API 允许通过网络请求获取数据的流式传输，而不是一次性获取整个响应。另外，浏览器端还可以使用 Blob 对象来处理文件流。

可读流（Readable Stream）：可读流用于从数据源中读取数据。例如，可以使用可读流从文件系统中读取文件、从网络中接收数据、从标准输入读取用户输入等。可读流的常见用法包括使用 fs.createReadStream() 创建文件读取流、使用 http.IncomingMessage 对象获取 HTTP 请求的可读流。
可写流（Writable Stream）：可写流用于将数据写入目的地。例如，可以使用可写流将数据写入文件、将数据发送到网络、将数据输出到标准输出等。可写流的常见用法包括使用 fs.createWriteStream() 创建文件写入流、使用 http.ServerResponse 对象发送 HTTP 响应的可写流。
双工流（Duplex Stream）：双工流实现了同时可读可写的功能。它可以同时处理输入和输出流。例如，可以使用双工流处理网络通信中的数据读取和写入。
转换流（Transform Stream）：转换流是一种特殊的双工流，它可以对流中的数据进行转换。例如，可以使用转换流进行数据压缩、加密、解密、格式转换等操作。常见的转换流包括 zlib.createGzip() 创建用于数据压缩的流、crypto.createCipher() 创建用于数据加密的流等。

具体用法

数据转换：流可以用于在数据传输的过程中进行转换操作。通过使用转换流（Transform Stream），我们可以对流中的数据进行处理、转换和过滤。常见的转换操作包括数据压缩（使用 zlib.createGzip() 创建压缩流）、数据加密（使用 crypto.createCipher() 创建加密流）等。

例如，以下示例将一个文本文件压缩并保存成新的文件：

javascript 复制代码

const fs = require('fs');
const zlib = require('zlib');

const readableStream = fs.createReadStream('input.txt');
const gzipStream = zlib.createGzip();
const writableStream = fs.createWriteStream('output.txt.gz');

readableStream.pipe(gzipStream).pipe(writableStream);

在这个示例中，通过将可读流连接到压缩流，然后再连接到可写流，实现了从输入文件到输出压缩文件的流转换。

大文件处理：使用流可以有效地处理大文件，而不需要将整个文件加载到内存中。通过将文件读取流连接到文件写入流，可以逐块地将大文件从源复制到目标地。

例如，以下示例将一个大文件复制到新的文件：

javascript 复制代码

const fs = require('fs');

const readableStream = fs.createReadStream('input.txt');
const writableStream = fs.createWriteStream('output.txt');

readableStream.pipe(writableStream);

这段代码使用可读流从 input.txt 文件中读取数据，并使用可写流将数据写入 output.txt 文件中。通过使用流，大文件可以逐块地处理，减少了内存占用。

网络通信：流在网络通信中也经常被使用。在服务器端，可以使用可读流读取请求数据，同时通过可写流向客户端发送响应数据。在客户端，同样可以使用可读流读取服务器响应数据，通过可写流将请求数据发送到服务器。

例如，以下示例使用 Node.js 的 http 模块创建一个简单的 Web 服务器，并将接收到的请求数据作为响应返回给客户端：

javascript 复制代码

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  req.setEncoding('utf-8');
  req.on('data', (chunk) => {
    console.log(`Received data: ${chunk}`);
  });

  res.write('Hello, World!');
  res.end();
});

server.listen(8080, () => {
  console.log('Server is listening on port 8080');
});

在这个示例中，当客户端发送请求时，服务器会将请求的数据作为流式数据接收。在 data 事件处理程序中，我们可以对接收到的数据进行处理。同时，服务器使用 write() 方法将响应数据写入可写流，最后使用 end() 方法结束响应。