Nodejs のコア モジュールであるストリーム モジュールについて話しましょう (使い方を参照)

この記事では、Nodejs のストリーム モジュールについて詳しく理解し、ストリームの概念と使い方を紹介します。

stream モジュールは、Node の非常にコアなモジュールです。fs、http などの他のモジュールはすべて、stream モジュールのインスタンスに基づいています。 。

ほとんどのフロントエンド初心者にとって、Node を初めて使い始めるときは、ストリームの概念と使用法をまだ明確に理解していません。なぜなら、「ストリーム」についてはほとんど理解されていないからです。フロントエンド作業関連アプリケーションを処理します。

1. 流れ、それは何ですか?

「流れ」という単純な単語から、水の流れ、流れなどの概念が簡単に得られます。

公式定義: ストリームは、Node.js でストリーム データを処理するために使用される抽象インターフェイスです。

公式定義から、次のことがわかります。

• Stream は Node が提供するデータを処理するためのツールです。
• Stream は Node の抽象インターフェイスです。

ストリームを正確に理解すると、データの流れとして理解できます。 (データ送信手段) アプリケーションでは、ストリームは開始点と終了点を持つ順序付けされたデータ フローです。

ストリームがよく理解できない主な理由は、ストリームが抽象的な概念であるためです。

2. ストリームの具体的な使用シナリオ

ストリーム モジュールを明確に理解するために、まず、具体的なアプリケーション シナリオを使用してストリーム モジュールの実際のアプリケーションを説明しましょう。 Node 内の

stream ストリームは、主に 大量のデータ の処理要件 (大きなファイルの fs の読み取りと書き込み、http リクエストの応答、ファイル圧縮、データの暗号化/復号化など) で使用されます。およびその他のアプリケーション。

上の図を使用してストリームの使用法を説明します。バケットは データ ソース、プールは # として理解できます。 ##data target 、中間接続パイプライン。 データ フロー 、データ フロー パイプライン を通じて、データ ソースからデータ ターゲットへのデータ フローとして理解できます。

3. ストリームの分類

Node では、ストリームは読み取り可能ストリーム、書き込み可能ストリーム、二重化ストリーム、変換ストリームの 4 つのカテゴリに分類されます。

• Writable: データを書き込むことができるストリーム
• Readable : はい データを読み取るストリーム
• Duplex: Readable および Writable
のストリーム
• Transform: データの書き込みおよび読み取り中にデータを変更または変換できるストリーム Duplex すべてのストリームは
EventEmitter

のインスタンスです

。つまり、イベント メカニズムを通じてデータ フローの変化を監視できます。 4. データ モードとキャッシュ領域4 種類のストリームの具体的な使用方法を学ぶ前に、2 つの概念

データ モード

と

キャッシュ領域を理解する必要があります。

これは、次の学習フローでの理解を深めるのに役立ちます。 4.1 データ モード

Node.js API によって作成されたすべてのストリームは、strings および

専用です。操作対象の Buffer

(または Uint8Array) オブジェクト。 4.2 バッファ

Writable ストリームと

Readable

ストリームはどちらも、データを内部バッファに保存します。バッファ。 <p>バッファリングできるデータの量は、ストリームのコンストラクターに渡される <code>highWaterMark オプションによって異なります。通常のストリームの場合、highWaterMark オプションは バイトの合計数を指定します ;オブジェクト モードで動作するストリームの場合、highWaterMark オプションはオブジェクトの総数を指定します。

highWaterMark オプションは、制限ではなくしきい値です。ストリームが追加のデータの要求を停止する前にバッファリングするデータ量を決定します。

実装が stream.push(chunk) を呼び出すと、データは Readable ストリームにキャッシュされます。ストリームのコンシューマーが stream.read() を呼び出さない場合、データは消費されるまで内部キューに残ります。

内部読み取りバッファーの合計サイズが highWaterMark で指定されたしきい値に達すると、現在バッファリングされているデータが消費されるまで、ストリームは基礎となるリソースからのデータの読み取りを一時的に停止します。

writable.write(chunk) メソッドが繰り返し呼び出される場合、データは Writable ストリームにキャッシュされます。

5. 読み取り可能なストリーム

##5.1 ストリーム読み取りの流れと一時停止

Readable

ストリームは効果的に実行されます。フローモードと一時停止モードの 2 つのモードのいずれかです。

フロー モード: システムの最下層からデータを読み取り、push() でキャッシュ領域に移動します。highWaterMark に到達すると、push() は false を返し、リソースのフローが停止します。データがキャッシュ領域に追加され、データ イベントの消費がトリガーされます。
一時停止モード: すべての Readable ストリームは一時停止モードで開始され、ストリームからデータを読み取るには stream.read() メソッドを明示的に呼び出す必要があります。データがバッファ領域に到達するたびに、読み取り可能イベントがトリガーされます。つまり、すべての Push() が読み取り可能をトリガーします。
一時停止モードからフロー モードに切り替える方法:

• データ イベント ハンドルを追加します
  • stream.resume() メソッドを呼び出します
  • stream.pipe() メソッドを呼び出してデータを Writable に送信します
フロー モードを一時停止モードに切り替える方法:

• パイプライン ターゲットでない場合は、stream.pause() メソッドを呼び出します。
  • パイプライン ターゲットがある場合は、すべてのパイプライン ターゲットを削除します。 stream.unpipe() メソッドを呼び出すことで、複数のパイプライン ターゲットを削除できます。

#5.2 読み取り可能なストリームの一般的な例

import path from 'path';
import fs, { read } from 'fs';

const filePath = path.join(path.resolve(), 'files', 'text.txt');

const readable = fs.createReadStream(filePath);
// 如果使用 readable.setEncoding() 方法为流指定了默认编码，则监听器回调将把数据块作为字符串传入；否则数据将作为 Buffer 传入。
readable.setEncoding('utf8');
let str = '';

readable.on('open', (fd) => {
  console.log('开始读取文件')
})
// 每当流将数据块的所有权移交给消费者时，则会触发 'data' 事件
readable.on('data', (data) => {
  str += data;
  console.log('读取到数据')
})
// 方法将导致处于流动模式的流停止触发 'data' 事件，切换到暂停模式。 任何可用的数据都将保留在内部缓冲区中。
readable.pause();
// 方法使被显式暂停的 Readable 流恢复触发 'data' 事件，将流切换到流动模式。
readable.resume();
// 当调用 stream.pause() 并且 readableFlowing 不是 false 时，则会触发 'pause' 事件。
readable.on('pause', () => {
  console.log('读取暂停')
})
// 当调用 stream.resume() 并且 readableFlowing 不是 true 时，则会触发 'resume' 事件。
readable.on('resume', () => {
  console.log('重新流动')
})
// 当流中没有更多数据可供消费时，则会触发 'end' 事件。
readable.on('end', () => {
  console.log('文件读取完毕');
})
// 当流及其任何底层资源（例如文件描述符）已关闭时，则会触发 'close' 事件。
readable.on('close', () => {
  console.log('关闭文件读取')
})
// 将 destWritable 流绑定到 readable，使其自动切换到流动模式并将其所有数据推送到绑定的 Writable。 数据流将被自动管理
readable.pipe(destWriteable)
// 如果底层流由于底层内部故障而无法生成数据，或者当流实现尝试推送无效数据块时，可能会发生这种情况。
readable.on('error', (err) => {
  console.log(err)
  console.log('文件读取发生错误')
})

6. 書き込み可能なストリーム

6.1 書き込み可能ストリームのフローと一時停止

書き込み可能ストリームは読み取り可能ストリームと似ており、データがオーバーフローすると、バッファに直接書き込まれます。エリア。書き込み速度が遅い場合、または書き込みが一時停止されている場合、データ ストリームはキャッシュ領域にキャッシュされます。プレッシャー」、この時点で、プロデューサーに生産を一時停止するように指示する必要があります。キューが解放されると、書き込み可能ストリームは、生産を再開するためにプロデューサーにドレイン メッセージを送信します。

6.2 書き込み可能なストリームの例

import path from 'path';
import fs, { read } from 'fs';

const filePath = path.join(path.resolve(), 'files', 'text.txt');
const copyFile = path.join(path.resolve(), 'files', 'copy.txt');

let str = '';
// 创建可读流
const readable = fs.createReadStream(filePath);
// 如果使用 readable.setEncoding() 方法为流指定了默认编码
readable.setEncoding('utf8');

// 创建可写流
const wirteable = fs.createWriteStream(copyFile);
// 编码
wirteable.setDefaultEncoding('utf8');

readable.on('open', (fd) => {
  console.log('开始读取文件')
})
// 每当流将数据块的所有权移交给消费者时，则会触发 'data' 事件
readable.on('data', (data) => {
  str += data;
  console.log('读取到数据');

  // 写入
  wirteable.write(data, 'utf8');
})

wirteable.on('open', () => {
  console.log('开始写入数据')
})
// 如果对 stream.write(chunk) 的调用返回 false，则 'drain' 事件将在适合继续将数据写入流时触发。
// 即生产数据的速度大于写入速度，缓存区装满之后，会暂停生产着从底层读取数据
// writeable缓存区释放之后，会发送一个drain事件让生产者继续读取
wirteable.on('drain', () => {
  console.log('继续写入')
})
// 在调用 stream.end() 方法之后，并且所有数据都已刷新到底层系统，则触发 'finish' 事件。
wirteable.on('finish', () => {
  console.log('数据写入完毕')
})

readable.on('end', () => {
  // 数据读取完毕通知可写流
  wirteable.end()
})
// 当在可读流上调用 stream.pipe() 方法将此可写流添加到其目标集时，则触发 'pipe' 事件。
// readable.pipe(destWriteable)
wirteable.on('pipe', () => {
  console.log('管道流创建')
})

wirteable.on('error', () => {
  console.log('数据写入发生错误')
})

ノード関連の詳細については、nodejs チュートリアルを参照してください。 ！

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