8、Node.js Buffer(缓冲区)

内容：Buffer与字符编码，Buffer创建、写入、读取、转换成JSON对象、合并、比较、拷贝、裁剪、长度

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。

const buf = Buffer.from('runoob', 'ascii');
// 输出 72756e6f6f62
console.log(buf.toString('hex'));
// 输出 cnVub29i
console.log(buf.toString('base64'));

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创建 Buffer 类
Buffer 提供了以下 API 来创建 Buffer 类：
    • 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
    • Buffer.allocUnsafe(size)： 返回一个指定大小的 Buffer 实例，但是它不会被初始化，所以它可能包含敏感的数据
    • Buffer.allocUnsafeSlow(size)
    • Buffer.from(array)： 返回一个被 array 的值初始化的新的 Buffer 实例（传入的 array 的元素只能是数字，不然就会自动被 0 覆盖）
    • Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]])： 返回一个新建的与给定的 ArrayBuffer 共享同一内存的 Buffer。
    • Buffer.from(buffer)： 复制传入的 Buffer 实例的数据，并返回一个新的 Buffer 实例
    • Buffer.from(string[, encoding])： 返回一个被 string 的值初始化的新的 Buffer 实例

// 创建一个长度为 10、且用 0 填充的 Buffer。
const buf1 = Buffer.alloc(10);
// 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');

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写入缓冲区
###语法
写入 Node 缓冲区的语法如下所示：
buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])
###参数
参数描述如下：
    • string - 写入缓冲区的字符串。
    • offset - 缓冲区开始写入的索引值，默认为 0 。
    • length - 写入的字节数，默认为 buffer.length
    • encoding - 使用的编码。默认为 'utf8' 。
根据 encoding 的字符编码写入 string 到 buf 中的 offset 位置。 length 参数是写入的字节数。 如果 buf 没有足够的空间保存整个字符串，则只会写入 string 的一部分。 只部分解码的字符不会被写入。
###返回值
返回实际写入的大小。如果 buffer 空间不足， 则只会写入部分字符串。
###实例

buf = Buffer.alloc(256);
len = buf.write("love A");
console.log("写入字节数 : "+  len);

执行以上代码，输出结果为：
写入字节数 : 14

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从缓冲区读取数据
###语法
读取 Node 缓冲区数据的语法如下所示：
buf.toString([encoding[, start[, end]]])
###参数
参数描述如下：
    • encoding - 使用的编码。默认为 'utf8' 。
    • start - 指定开始读取的索引位置，默认为 0。
    • end - 结束位置，默认为缓冲区的末尾。
###返回值
解码缓冲区数据并使用指定的编码返回字符串。
###实例

buf = Buffer.alloc(26);
for (var i = 0 ; i < 26 ; i++) {
  buf[i] = i + 97;
}
console.log( buf.toString('ascii'));       // 输出: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
console.log( buf.toString('ascii',0,5));   // 输出: abcde
console.log( buf.toString('utf8',0,5));    // 输出: abcde
console.log( buf.toString(undefined,0,5)); // 使用 'utf8' 编码, 并输出: abcde

执行以上代码，输出结果为：
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
abcde
abcde
abcde

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将 Buffer 转换为 JSON 对象
###语法
将 Node Buffer 转换为 JSON 对象的函数语法格式如下：
buf.toJSON()
当字符串化一个 Buffer 实例时，JSON.stringify() 会隐式地调用该 toJSON()。
###返回值
返回 JSON 对象。
##实例

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
const json = JSON.stringify(buf);
console.log(buf);
// 输出: {"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
console.log(json);
const copy = JSON.parse(json, (key, value) => {
  return value && value.type === 'Buffer' ? Buffer.from(value.data) : value;
});
// 输出: <Buffer 01 02 03 04 05>
console.log(copy);

执行以上代码，输出结果为：
<Buffer 01 02 03 04 05>
{"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
<Buffer 01 02 03 04 05>

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缓冲区合并
###语法
Node 缓冲区合并的语法如下所示：
Buffer.concat(list[, totalLength])
###参数
参数描述如下：
    • list - 用于合并的 Buffer 对象数组列表。
    • totalLength - 指定合并后Buffer对象的总长度。
###返回值
返回一个多个成员合并的新 Buffer 对象。
###实例

var buffer1 = Buffer.from(('Love'));
var buffer2 = Buffer.from(('A'));
var buffer3 = Buffer.concat([buffer1,buffer2]);
console.log("buffer3 内容: " + buffer3.toString());

执行以上代码，输出结果为：
buffer3 内容: Love A

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缓冲区比较
###语法
buf.compare(otherBuffer);
###参数
    • otherBuffer - 与 buf 对象比较的另外一个 Buffer 对象。
###返回值
返回一个数字，表示 buf 在 otherBuffer 之前，之后或相同。
###实例

var buf1 = Buffer.from('zabc');
var buf2 = Buffer.from('xq');
var result = buf1.compare(buf2);

if(result < 0){
    console.log(buf1.toString()+'在'+buf2.toString()+'之前');
}else if (result === 0){
    console.log(buf1.toString()+'与'+buf2.toString()+'相同');
}else {
    console.log(buf1.toString()+'在'+buf2.toString()+'之后');
}

执行以上代码，输出结果为：
zabc在xq之后

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拷贝缓冲区
###语法
Node 缓冲区拷贝语法如下所示：
buf.copy(targetBuffer[, targetStart[, sourceStart[, sourceEnd]]])
###参数
参数描述如下：
    • targetBuffer - 要拷贝的 Buffer 对象。
    • targetStart - 数字, 可选, 默认: 0
    • sourceStart - 数字, 可选, 默认: 0
    • sourceEnd - 数字, 可选, 默认: buffer.length
###返回值
没有返回值。
###实例

var buf1 = Buffer.from('abcdefghijkl');
var buf2 = Buffer.from('RUNOOB');
//将 buf2 插入到 buf1 指定位置上
buf2.copy(buf1, 2);
console.log(buf1.toString());

执行以上代码，输出结果为：
abRUNOOBijkl

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缓冲区裁剪
Node 缓冲区裁剪语法如下所示：
buf.slice([start[, end]])
###参数
    • start - 数字, 可选, 默认: 0
    • end - 数字, 可选, 默认: buffer.length
###返回值
返回一个新的缓冲区，它和旧缓冲区指向同一块内存，但是从索引 start 到 end 的位置剪切。
###实例

var buffer1 = Buffer.from('runoob');
// 剪切缓冲区
var buffer2 = buffer1.slice(0,2);
console.log("buffer2 content: " + buffer2.toString());

执行以上代码，输出结果为：
buffer2 content: ru

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缓冲区长度
语法
Node 缓冲区长度计算语法如下所示：
buf.length;
返回值
返回 Buffer 对象所占据的内存长度。
实例

var buffer = Buffer.from('www.XXXXXXX.com');
//  缓冲区长度
console.log("buffer length: " + buffer.length);